综述:多卤化化合物的眼毒性研究

《Toxicology》:Ophthalmotoxicology of Polyhalogenated Compounds

【字体: 时间:2025年11月15日 来源:Toxicology 4.6

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  多卤素化合物(PHCs)如PCBs、PBDEs等对眼睛的毒性影响及机制研究。现有证据表明慢性PHC暴露可能导致视网膜退化、白内障等眼部疾病,但相关研究仍不足。本文系统综述了环境毒理学、眼科毒理学及视觉科学交叉领域的研究进展,强调氧化应激、线粒体功能障碍、内分泌失调和视黄酸信号通路异常等机制在PHC诱导视觉毒性中的作用,并探讨现有知识的局限性与未来研究方向。

  近年来,随着环境科学研究的深入,越来越多的证据表明某些持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants, POPs)对人类健康构成了严重威胁。这些污染物包括多卤代化合物(Polyhalogenated Compounds, PHCs),如多氯联苯(Polychlorinated Biphenyls, PCBs)、多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers, PBDEs)、多氯二苯并二恶英(Polychlorinated Dibenzodioxins, PCDDs)、多氯二苯并呋喃(Polychlorinated Dibenzofurans, PCDFs)以及全氟和多氟烷基物质(Per- and Polyfluoroalkyl Substances, PFAS)。这些化合物因其在环境中的持久性、高生物累积性和对全球公众健康的潜在危害而受到广泛关注。然而,尽管其神经毒性和内分泌干扰效应已被广泛研究,其对眼部系统的潜在影响却仍处于探索阶段。本文旨在系统梳理环境毒理学、眼科和环境健康之间的研究发现,揭示PHCs如何影响视觉功能的可能机制。

PHCs具有多种卤素取代基,如氯、溴或氟,因此在工业、农业和消费产品中广泛使用。例如,PCBs曾被用作变压器和电容器中的绝缘液体,以及涂料、塑料和油墨中的添加剂;PBDEs则被广泛用于聚氨酯泡沫中的阻燃剂,常见于家具织物、窗帘、汽车座椅、床垫、沙发、电子外壳等;而PCDDs和PCDFs主要是化学制造(如聚氯乙烯(PVC)生产)和不完全燃烧过程(如废物焚烧和工业活动)的副产物。其中,PFAS因其极高的化学稳定性、对环境降解的抵抗性以及在众多工业领域中的持续使用而备受关注,尽管近年来对其监管力度逐渐加大。PFAS广泛存在于食品包装、不粘锅涂层、防污纺织品、地毯、家具、户外运动装备、灭火泡沫(尤其是水膜形成泡沫)以及润滑剂和粘合剂等多种工业产品中。

PHCs在环境中的持久性使得人类从妊娠期开始就面临长期且广泛的暴露。越来越多的研究证据表明,PHC暴露与多种不良健康影响有关,包括内分泌干扰、肝毒性、神经毒性、免疫毒性、基因毒性和致癌性。然而,这些研究往往忽视了PHCs对眼部系统的潜在影响。由于眼部组织具有高代谢需求、免疫特权和有限的再生能力,PHC暴露可能对眼部结构和功能造成严重影响。眼部暴露PHCs的途径包括血液和淋巴系统,这是由于眼球的解剖结构和脉络膜的高血管化特性所决定的。此外,眼部也可能直接接触环境中的PHCs,这进一步强调了对眼部毒理学进行区域化研究的必要性。

传统的视毒理学研究主要关注局部暴露场景,特别是那些涉及局部药物或工业化学品直接接触眼球的情况。然而,近年来,空气污染对眼部健康的影响引起了广泛关注,已有大量研究证据表明特定污染物与多种眼部疾病之间存在联系,如青光眼、格雷夫斯病、年龄相关性黄斑变性(AMD)、干眼症、眼部过敏性炎症以及白内障等。这些研究进一步表明,有必要将“视毒理学”作为毒理学的一个子领域加以正式承认。这一新兴学科不仅应关注直接的眼部暴露,还应整合通过内分泌干扰、基因不稳定性等机制导致的系统性毒效应,从而更全面地理解PHCs对视觉健康的影响。

为了更好地理解PHCs对眼部系统的潜在影响,本文综合了环境毒理学、视毒理学和视觉科学领域的最新研究成果。特别强调了PHC暴露与眼部功能障碍和疾病之间的机制和流行病学证据。通过整合这些跨学科的研究,本文旨在揭示PHCs如何威胁全球视觉健康,并突出未来研究中的关键空白。

在研究方法上,本文采用了一种叙述性综述的方式,于2025年4月至6月期间,通过PubMed、Web of Science和Scopus等主要科学数据库进行了全面的文献检索。没有对发表年份或文章类型施加限制,以确保研究的全面性和时效性。研究关键词包括与化学相关的术语(如PFAS、全氟烷基物质、PCBs、多氯联苯、PBDEs、多溴联苯醚、PCDD、PCDF和二恶英)以及眼科相关术语,以覆盖PHCs对眼部系统的多方面影响。

在研究模型方面,使用斑马鱼(Danio rerio)作为研究对象,这种模式生物在视觉系统结构和内分泌信号传导方面与人类具有较高的转化相关性,为理解PHCs对眼部的潜在影响提供了重要的机制证据。斑马鱼模型的研究结果揭示了PHCs在眼部组织中的作用机制,包括氧化应激、凋亡、内分泌干扰和炎症等过程。这些研究结果表明,PHCs可能通过多种分子和细胞机制影响眼部发育、稳态和神经功能。

此外,本文还探讨了不同PHC家族之间在视毒理学机制上的相似性。PHCs对眼部组织的影响是多方面的,涉及多种分子和细胞机制的交汇。这些机制可能破坏眼部结构和功能,导致多种眼部疾病。氧化应激是其中最为普遍的机制之一,几乎所有PHC类别的研究都涉及到这一过程。例如,研究发现PCBs、PBDEs、PCDDs、PCDFs和PFAS均可能通过诱导氧化应激来影响眼部健康。此外,凋亡、内分泌干扰和炎症等机制也可能在PHC暴露引发的眼部疾病中起重要作用。

在治疗方面,目前尚缺乏针对PHC毒性有效的知识和治疗方法,尤其是针对其引发的眼部疾病。然而,新的解决方案正在出现,以限制某些PHCs的吸收及其由氧化应激引起的毒效应。例如,有研究表明,在通过口服途径暴露于PFAS的Sprague-Dawley大鼠中,使用如钙蒙脱石-肉碱和钙蒙脱石-胆碱等吸附剂可以有效减少PFAS的吸收,从而降低其对眼部的潜在危害。这些研究结果表明,通过吸附剂减少PHCs的吸收可能成为一种有效的治疗策略。

尽管已有大量研究探讨了PHCs对眼部的潜在影响,但仍存在一些关键空白。目前,对POP和PHC如何影响眼部组织的具体机制尚未完全明确。传统的眼部毒理学研究往往忽略了眼部作为靶器官的可能性,导致对污染物引起的损伤机制缺乏深入理解。因此,需要进一步的研究来填补这一知识空白,特别是针对不同PHC类别对眼部结构和功能的具体影响。

综上所述,本文旨在系统梳理PHCs对眼部系统的潜在影响,揭示其作用机制,并指出未来研究中的关键方向。通过整合环境毒理学、视毒理学和视觉科学领域的研究,本文希望为更好地理解和缓解PHCs对视觉健康的影响提供科学依据。同时,也强调了在环境健康和眼部疾病研究中,对PHCs进行全面评估和深入研究的必要性。
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