紫外线吸收剂在暴露人群中对氧化应激生物标志物表现出双重调节作用

《Environment & Health》：Ultraviolet Absorbers Exhibit Dual Modulatory Effects on Oxidative Stress Biomarkers in Exposed Populations

紫外线吸收剂（UVAs）在环境中的广泛使用及其潜在健康风险受到关注。本研究对北京254名19-44岁人群的尿液样本进行检测，发现其普遍暴露于10种UVAs，总浓度几何均值为43.7 ng/mL，其中UV-P、UV-360和UV-329占比最高。性别和季节显著影响暴露水平，女性夏季总暴露量是男性的2.7倍，冬季为1.7倍。进一步分析表明，UVAs与氧化应激生物标志物（OSBs）存在非线性关联，特别是UV-329表现出双重氧化和抗氧化效应。性别、季节及饮酒行为对UVAs的氧化应激影响具有交互作用，提示个体易感性差异。研究为UVAs的健康风险评估提供了新方法，强调需结合混合效应模型和生物标志物监测，制定精准风险防控策略。

　　这项研究围绕紫外线吸收剂（UVAs）对人类健康的影响展开，重点探讨了其在特定人群中的暴露情况及其与氧化应激生物标志物之间的关系。UVAs是一类广泛应用于工业和消费品中的化学物质，包括塑料、涂料、薄膜和防晒霜等产品，其主要功能是通过吸收、反射或散射紫外线辐射来防止材料的光化学降解，从而延长其使用寿命或保护皮肤免受紫外线伤害。然而，近年来的研究逐渐揭示，尽管这些化学物质旨在减少紫外线对人类和环境的伤害，但它们本身可能对健康产生潜在的负面影响，包括内分泌干扰、免疫毒性、致癌性、皮肤敏感性和光毒性等。这种矛盾性使得UVAs的健康风险评估变得尤为复杂，尤其是在环境和人体健康之间存在潜在冲突的情况下。

本研究通过对254名北京19至44岁居民的尿液样本进行分析，检测了10种UVAs的浓度，并进一步评估了其与氧化应激生物标志物（OSBs）之间的关联。研究结果表明，UVAs在该人群中的暴露是普遍存在的，且存在显著的个体差异。经过尿液比重调整后的UVAs总浓度（∑10UVAs）范围从1.90 ng/mL到2030 ng/mL，几何平均值为43.7 ng/mL。其中，UV-P、UV-360和UV-329是主要的UVAs成分，显示出较高的生物可利用性。值得注意的是，女性在夏季和冬季的∑10UVAs水平分别比男性高出2.7倍和1.7倍，这可能与女性更频繁地使用个人护理产品以及不同季节的环境暴露差异有关。

研究还揭示了UVAs暴露与氧化应激之间的复杂关系。不同UVAs种类对OSBs的影响方向存在差异，其中UV-329表现出双重作用：在低至中等暴露水平下具有促氧化性，而在高暴露水平下则可能诱导抗氧化防御机制的激活。这种非线性关联提示我们，UVAs的健康影响可能并非单一方向，而是取决于其暴露剂量和个体生理条件。此外，研究通过贝叶斯核机器回归（BKMR）模型进一步分析了性别、季节和酒精摄入等因素对UVAs与OSBs之间关系的调节作用，强调了化学物质共暴露与个体易感性之间的交互作用。

研究结果对于理解UVAs的暴露途径及其对健康的影响具有重要意义。首先，通过因子分析，研究者识别了四种主要的UVAs暴露源：一种与高分子材料和工程塑料有关，另一种与日常消费品如包装材料和家居用品相关，第三种与个人护理产品和光敏感材料有关，第四种则主要来源于防晒霜和化妆品的使用。这些发现表明，UVAs的暴露可能来源于多个渠道，且不同个体可能面临不同的暴露路径。例如，女性由于更频繁地使用防晒霜和化妆品，其UV-P暴露水平显著高于男性，而夏季由于高温和更强的紫外线辐射，整体UVAs暴露水平也有所上升。

在氧化应激方面，研究检测了尿液中的四种关键生物标志物：8-羟基-2'-脱氧鸟苷（8-OHdG）、8-氧鸟苷（8-OHG）、二酪氨酸（diY）和4-羟基-2-壬烯醛巯基乙酸（HNEMA）。这些生物标志物分别代表了DNA、RNA、蛋白质和脂质的氧化损伤。研究发现，尽管大部分人群的氧化应激水平处于正常范围内，但8-OHG的浓度显著高于孕妇和普通人群，这提示了UVAs可能对RNA氧化损伤具有更明显的影响。此外，不同季节和性别对氧化应激水平的调节作用也得到了证实，特别是在夏季，由于紫外线强度增加和人体生理变化，女性与男性的氧化应激反应存在显著差异。

进一步的统计分析表明，UVAs对氧化应激的影响具有明显的共存效应。通过加权分位数求和（WQS）回归模型，研究者发现UVAs的总体暴露水平与8-OHdG和8-OHG的浓度呈正相关，但与diY和HNEMA的浓度呈负相关。这种异质性表明，不同UVAs种类可能通过不同的机制影响氧化应激反应。例如，UV-P和UV-350可能对DNA和RNA氧化损伤有更强的诱导作用，而UV-329则可能在某些情况下发挥一定的保护作用。这种差异可能与UVAs的化学结构、代谢路径和生物累积特性有关。

研究还探讨了生理和行为因素对UVAs与氧化应激之间关系的调节作用。性别是一个重要的调节变量，女性在UVAs暴露下表现出更高的氧化应激反应，这可能与激素水平、抗氧化酶活性和皮肤屏障功能的差异有关。酒精摄入也被发现对UVAs与氧化应激之间的关系具有显著的调节作用，特别是在UV-329和UV-531的暴露下，酒精摄入可能通过影响代谢途径，增强或减弱其对氧化应激的诱导作用。此外，运动习惯也被证明对UVAs诱导的氧化应激具有保护作用，可能通过促进抗氧化酶的表达和增强机体修复能力来实现。

研究还强调了UVAs暴露与氧化应激之间的非线性关系。通过分位数回归分析，研究者发现某些UVAs（如UV-328）在高暴露水平下可能触发更强的氧化应激反应，同时激活细胞防御机制，如p38-MAPK/p53信号通路和抗氧化酶的表达。相反，UV-329在低至中等暴露水平下可能表现出促氧化作用，但在高剂量时则可能诱导抗氧化反应。这种非单调性关系提示我们，UVAs的健康风险评估不能简单地基于线性剂量-反应模型，而需要考虑其复杂的生物效应机制。

研究的局限性也值得关注。由于采用的是横断面研究设计，无法明确UVAs暴露与氧化应激之间的因果关系。此外，缺乏对环境暴露的外部评估（如空气、食品或产品采样）限制了对UVAs暴露路径的全面理解。同时，OSBs作为通用的氧化应激指标，可能无法准确反映特定化学物质的毒性机制。因此，未来的研究需要采用纵向采样设计、更全面的暴露评估方法以及更具体的毒性终点，以进一步揭示UVAs对健康的潜在影响机制。

综上所述，这项研究为理解UVAs的健康风险提供了重要的实证依据，揭示了其在特定人群中的暴露特征、对氧化应激的影响以及个体易感性的调节作用。这些发现不仅有助于完善现有的UVAs健康风险评估体系，也为制定更精准的暴露控制策略和公共卫生干预措施提供了科学支持。特别是在生殖年龄人群中，由于其生理变化和频繁接触UVAs的可能途径，加强对其暴露水平和健康影响的监测显得尤为重要。未来的研究应进一步探索UVAs的长期健康效应，结合更多的暴露和生物标志物数据，以构建更加全面的健康风险评估模型，并为相关政策制定提供依据。