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为探究环境中 N - 亚硝基吡咯烷（NPYR）的潜在风险，研究人员开展其经 UVA 辐射后的遗传毒性研究。发现辐照后 NPYR 诱变活性稳定，可在体外 HaCaT 细胞、体内小鼠外周血网织红细胞（PBRs）中诱导微核（MN）形成，为相关健康风险评估提供依据。
在日常生活中，各类化学污染物通过空气、水、食物等渠道悄然侵入人类环境，其中亚硝胺类化合物因其潜在致癌性备受关注。N - 亚硝基吡咯烷（N-nitrosopyrrolidine，NPYR）作为一种挥发性亚硝胺，广泛存在于空气、废水、食品和饲料中，被认为是人类致癌物。传统观点认为，NPYR 需经细胞色素 P450（CYP）代谢激活才具有致癌性，但其在环境中经紫外线（尤其是 UVA）照射后的潜在风险却长期未被充分揭示。随着全球紫外线辐射强度因臭氧层损耗逐渐增加，环境中 NPYR 的光活化作用可能成为新的健康隐患 —— 当含有 NPYR 的气溶胶或颗粒物悬浮在空气中，或附着于皮肤表面时，UVA 辐射是否会直接激活其产生遗传毒性物质？这些物质能否在环境中稳定存在并进入人体循环系统？针对这些关键科学问题，日本冈山大学（Okayama University）的研究人员展开了系统性研究，相关成果发表在《Genes and Environment》，为评估环境中亚硝胺类化合物的健康风险提供了重要科学依据。
研究人员主要采用了 Ames 试验、体外微核试验（针对 HaCaT 细胞）、体内微核试验（针对小鼠外周血网织红细胞，PBRs）以及单色光照射实验等技术方法。其中，Ames 试验用于检测 NPYR 辐照后的诱变活性，微核试验通过观察微核（micronuclei，MN）形成评估遗传毒性，单色光实验则用于分析光活化的波长依赖性。实验中使用了小鼠模型，并通过注射 1 - 氨基苯并三唑（ABT）抑制细胞色素 P450 活性，以区分代谢激活与光活化的作用差异。
辐照后 NPYR 的稳定性与 pH 耐受性
通过 Ames 试验发现，UVA 辐照后的 NPYR 诱变活性在不同温度下表现出显著稳定性：在 37℃储存 168 小时后，仍有约 23% 的活性保留；-20℃储存时保留率更高达 47%。pH 耐受性实验显示，中性条件（pH 7）下诱变活性最稳定，酸性（pH 3-5）或碱性（pH 9-11）环境会导致活性显著下降，提示环境中的磷酸盐缓冲体系可能维持其稳定性。
体外 HaCaT 细胞遗传毒性
在人源角质形成细胞（HaCaT 细胞）中，辐照后的 NPYR 可剂量依赖性诱导微核形成。当 NPYR 浓度达到 40μM 和 80μM 时，微核细胞比例显著升高，且作用时间越长（15-60 分钟），微核形成越多。这表明皮肤直接接触辐照后的 NPYR 可能引发局部遗传损伤。
体内小鼠外周血网织红细胞微核形成
在小鼠腹腔注射实验中，辐照后的 NPYR 在 24-48 小时可显著诱导外周血网织红细胞微核增多。当用 ABT 抑制 CYP 活性后，未辐照的 NPYR 不再诱导微核，而辐照组微核仍显著增加，证实辐照产生的活性物质可不依赖代谢激活直接引发全身遗传毒性。单色光实验进一步发现，320-360nm 波长（接近 NPYR 吸收峰值 340nm）的照射最易诱导微核，其作用光谱与 NPYR 的吸收曲线高度吻合，表明光活化过程由 NPYR 直接吸光引发。
活性物质的潜在机制与健康风险
研究推测，NPYR 在磷酸盐存在下经 UVA 辐照生成 N - 亚硝基 - 1 - 磷酰氧基吡咯烷等直接诱变产物，该物质在中性环境中稳定，可通过皮肤渗透或血液循环到达骨髓等组织，导致微核形成。值得注意的是，未辐照的 NPYR 在长期储存或体内代谢后也可能通过 CYP 途径产生活性，但辐照过程可显著加速这一毒性的表达。
这项研究首次系统揭示了环境中 UVA 辐射对 NPYR 的光活化作用及其遗传毒性机制。结果表明，即使低剂量的 UVA 照射也可能使环境中的 NPYR 转化为稳定的遗传毒性物质，这些物质不仅可通过皮肤接触直接损伤细胞，还能进入血液循环引发全身效应。研究结果为评估挥发性亚硝胺的环境风险提供了关键数据，提示需将光活化过程纳入公共卫生相关亚硝胺类化合物的风险评估体系。未来研究可进一步探索其他亚硝胺的光活化路径，以及皮肤屏障对这类毒性物质的防御机制，为制定针对性的防护策略和环境标准奠定基础。
