中国四城市不同年龄人群血清中卤代多环芳烃与母体多环芳烃的污染特征、累积规律及潜在毒性机制研究

本研究针对新兴持久性污染物卤代多环芳烃（HPAHs）及其母体多环芳烃（PAHs）的人体内暴露风险，通过分析中国四城市不同年龄组人群的混合血清样本，首次揭示1,5-二氯蒽（1,5-Cl2Ant）作为主要污染物在人体内的显著年龄累积效应。分子对接证实其通过芳烃受体（AhR）介导类似二噁英的毒性通路，为评估HPAHs的健康风险提供了关键科学依据。

　　

随着工业化进程加速，卤代多环芳烃（HPAHs）作为多环芳烃（PAHs）的卤代衍生物，在环境中被广泛检出。这类物质兼具PAHs的持久性和二噁英类化合物的毒性特征，可能通过食物链在人体内富集。然而，关于HPAHs在普通人群中的内暴露水平、年龄累积规律及其毒性机制的研究仍属空白。尤其令人担忧的是，1,5-二氯蒽（1,5-Cl₂Ant）等特定HPAHs congeners（同系物）可能通过芳烃受体（Aryl Hydrocarbon Receptor, AhR）介导类似2,3,7,8-四氯二苯并二噁英（TCDD）的毒性通路，但其在人体内的行为模式尚未阐明。

为解答这些问题，中央民族大学的研究团队在《Emerging Contaminants》发表了一项突破性研究。研究人员采集了中国烟台（工业城市）、甘孜（高原偏远地区）、怀化（中部工业区）和陵水（近电子垃圾处理区）四个典型城市1117份不同年龄段的混合血清样本，采用气相色谱-三重四极杆质谱（GC-MS/MS）检测33种HPAHs和16种PAHs。通过分子对接预测1,5-Cl₂Ant与AhR PAS-B结构域的结合特性，并首次采用苯并[a]芘毒性当量（BaP_eq）评估其健康风险。

3.1 血清中HPAHs与PAHs的总体浓度
研究发现工业城市烟台的HPAHs浓度最高（均值262±150 ng/g脂质），显著高于既往职业暴露研究数据。其中1,5-Cl₂Ant占比超85.7%，其浓度甚至超过母体蒽（Anthracene）。值得注意的是，非工业城市陵水的HPAHs水平与职业暴露人群相当，提示环境污染可能存在跨区域迁移。

3.2 1,5-Cl₂Ant的年龄累积特征
在所有城市中，≥50岁人群的1,5-Cl₂Ant血清浓度均为最高（如烟台2016年组达515 ng/g脂质），且与年龄呈显著正相关（P<0.05）。这与传统PAHs的代谢规律形成鲜明对比，暗示1,5-Cl₂Ant具有类似持久性有机污染物（POPs）的生物累积性。QSAR模型预测其生物累积因子（lg(BCF)=3.42）显著高于母体蒽，从理论上支持了这一发现。

3.3 1,5-Cl₂Ant的潜在毒性机制
分子对接结果显示，1,5-Cl₂Ant能以-8.35 kcal/mol的结合能锚定在AhR PAS-B结构域，与TCDD（-7.85 kcal/mol）和苯并[a]芘（-11.42 kcal/mol）共享结合位点。这种类似二噁英的结合模式提示其可能激活CYP1A1等下游毒性通路。

3.4 毒性当量评估
采用9,10-Cl₂Ant的相对效能因子估算，HPAHs对总BaP_eq的贡献高达36.5%。在老年群体中，HPAHs的毒性当量甚至超过PAHs，凸显其不可忽视的健康风险。

这项研究首次系统揭示了1,5-Cl₂Ant在中国普通人群中的累积规律，其年龄依赖性的暴露特征与AhR结合能力为评估HPAHs的POPs属性提供了关键证据。研究结果不仅填补了HPAHs内暴露数据的空白，更警示需要重新审视这类新兴污染物的监管框架——特别是1,5-Cl₂Ant在工业区的高负荷现状，可能对老年人群构成特殊健康威胁。未来需开展毒理学实验验证其AhR通路激活效应，并为制定基于年龄差异的暴露限值提供科学依据。