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甲状腺功能障碍患者血清中多氯萘的分布特征及其通过BRAF V600E基因突变影响疾病进展的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月26日 来源:Emerging Contaminants 5.3
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本研究针对多氯萘(PCNs)与甲状腺功能障碍的关联机制,通过分析55例患者血清样本,首次发现三氯代PCN-23和PCN-24/14为主要同系物,并揭示PCN-23通过激活BRAF V600E基因突变及干扰甲状腺激素(T3/T4)与TBG(甲状腺结合球蛋白)、TRβ(甲状腺激素受体β)的结合,显著促进甲状腺疾病进展。分子对接技术证实PCN-23对甲状腺激素转运的强干扰作用,为环境污染物致甲状腺疾病提供新证据。
论文解读
甲状腺疾病在全球范围内发病率持续攀升,而环境污染物尤其是持久性有机污染物(POPs)的暴露被认为是重要诱因之一。多氯萘(PCNs)作为一类具有类二噁英特性的化合物,虽已被《斯德哥尔摩公约》列为禁用物质,但仍通过工业副产物和废物焚烧等途径进入环境。既往研究提示PCNs可能干扰甲状腺激素水平,但其在甲状腺疾病人群中的分布特征及具体作用机制尚不明确。尤其值得注意的是,三氯代PCNs在人体内的积累趋势及其与甲状腺功能异常的关联缺乏系统性研究。
为解决上述问题,上海交通大学附属第六人民医院的研究团队在《Emerging Contaminants》发表了一项创新性研究。该研究通过采集55例甲状腺功能障碍患者(包括45例甲状腺癌和10例结节性甲状腺肿)的血清样本,结合气相色谱-三重四极杆质谱(GC-MS/MS)技术定量分析了6种三氯代PCNs的浓度水平,并运用Logistic回归、QGC模型及中介效应分析探讨其与疾病严重程度的关联。分子对接技术进一步揭示了PCNs与甲状腺相关蛋白(AhR、TRβ1、TBG)的相互作用机制。
关键技术方法
研究采用同位素内标法校正检测误差,通过液液萃取和凝胶渗透色谱(GPC)纯化血清样本,利用GC-MS/MS检测PCNs浓度。统计分析采用SPSS进行非参数检验和ANOVA,R语言构建QGC模型和中介效应分析。分子 docking 使用AutoDock 4.2软件,以AhR(PDB ID: 7zub)、TRβ1(3gws)和TBG(4x30)为靶点。
研究结果
甲状腺功能障碍患者血清中的PCNs分布特征
检测发现三氯代PCNs占总浓度的51.1%,其中PCN-23和PCN-24/14首次被检出,中位浓度分别达2.99 ng/g lw和3.03 ng/g lw,显著高于普通人群。来源解析表明,这些污染物主要来自工业混合物和热过程(如废物焚烧)。
性别与年龄差异
PCN-23在女性中的浓度(3.09 ng/g lw)高于男性(2.60 ng/g lw),可能与女性更高的体脂率有关。值得注意的是,PCN-23和PCN-24/14在年轻群体中浓度呈上升趋势,提示新型暴露途径的存在。
PCNs与甲状腺功能障碍的关联
Logistic回归显示PCN-23与甲状腺疾病风险显著正相关(OR=10.790),而QGC模型进一步验证其特异性。中介分析揭示PCN-23通过诱导BRAF V600E基因突变间接影响甲状腺功能,贡献率达35.06%。
分子机制解析
分子对接表明所有6种PCNs均可结合AhR(结合能<-7 kcal/mol)和TRβ(<-6.5 kcal/mol),但仅PCN-23和PCN-24/14能有效结合TBG。PCN-23对TBG的亲和力(-6.51 kcal/mol)高于PCN-24/14(-6.40 kcal/mol),这解释了其更强的甲状腺激素转运干扰能力。
结论与意义
该研究首次系统阐明三氯代PCNs(尤其是PCN-23)在甲状腺疾病人群中的高积累特征,并揭示其通过双重途径致病:一方面通过BRAF V600E基因突变直接促进甲状腺细胞异常增殖,另一方面通过干扰甲状腺激素与TBG/TRβ的结合,激活TSH(促甲状腺激素)负反馈通路。这一发现为环境污染物致甲状腺疾病的分子机制提供了新视角,也为临床筛查高风险人群提供了潜在标志物(如PCN-23血清水平)。未来研究需重点关注三氯代PCNs的持续环境排放及其对年轻人群的长期健康影响。
(作者:Ye Wu、Xinyu Lou等;关键术语注:AhR=芳烃受体;TRβ=甲状腺激素受体β;TBG=甲状腺结合球蛋白;QGC=分位数g计算模型)
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