基于PBPK模型的PFOA暴露风险评估与健康效应整合研究

本研究针对全氟辛酸（PFOA）的环境持久性与健康风险，通过建立整合肝肾累积机制的生理药代动力学（PBPK）模型，重构了人体器官暴露水平。研究利用HBM4EU、NHANES等国际生物监测数据，验证了血清作为可靠生物标志物的优势，并基于EFSA等国际标准评估风险差异，为化学物质可持续管理（CSS）提供科学框架。

　　

全氟辛酸（PFOA）作为典型的全氟烷基物质（PFASs），因其碳-氟键的极端稳定性被称为“永久化学品”，在环境和人体中长期蓄积。尽管自2006年起全球逐步限制其生产，但既往使用导致PFOA仍广泛存在于食品包装、消防泡沫等产品中，并通过食物链进入人体。大量流行病学证据表明，PFOA与胎儿发育异常、甲状腺功能障碍、免疫抑制及癌症风险升高密切相关。然而，传统风险评估面临两大挑战：一是尿液中PFOA浓度极低导致生物标志物选择困难；二是现有监管标准（如EFSA与美国EPA）存在显著差异，亟需基于人体内部暴露数据的精准评估。

为此，研究人员依托欧盟ENVESOME项目资助，整合国际生物监测计划（如HBM4EU、NHANES）的血清数据，开发了扩展版INTEGRA PBPK模型。该模型创新性地纳入胰腺、甲状腺等靶器官，并采用R语言deSolve库实现动力学模拟。关键技术包括：1）基于Bartell等队列的饮水暴露数据校准模型参数；2）应用GDPR合规算法重构群体暴露分布；3）结合EFSA耐受周摄入量（TWI）计算风险特征比。

模型校准
通过分析Little Hocking地区居民血清数据（N=172），验证模型在预测低剂量（1.9-4.9 μg/L饮水暴露）下器官浓度的准确性，结果显示肝脏PFOA蓄积量是血液的15倍。

结论与意义
研究发现EFSA的TWI标准下PFOA风险显著，而其他地区标准相对宽松，凸显全球协同监管的必要性。该研究首次实现多器官PFOA暴露的定量预测，为化学物质可持续战略（CSS）提供三项核心支撑：1）基于HBM的内部暴露评估范式；2）PBPK驱动的跨物种毒性外推；3）暴露重建技术对历史风险的追溯能力。论文发表于《Environmental Research》，标志着计算毒理学在解决“永久化学品”难题中的突破性进展。