基于流水暴露系统的成年斑马鱼中PFOS替代物OBS的毒代动力学、组织分布及毒性效应研究

推荐：本研究针对新型PFOS替代物OBS的环境风险问题，通过构建全自动流水暴露系统，首次系统评估了OBS在成年斑马鱼中的毒代动力学（logBCFk =2.48-2.70）、组织特异性蓄积（血液>肝脏>肠道）及肝毒性机制（氧化应激与脂质过氧化）。研究发现OBS具有缓慢消除特性（ke =0.0490-0.0643 d?1 ），其与OAT1/HSA蛋白的分子对接揭示了潜在生物富集途径，为PFASs替代物的生态风险评估提供了重要数据支撑。

　　

随着全氟辛烷磺酸（PFOS）被《斯德哥尔摩公约》列为持久性有机污染物，其替代物对苯全氟壬烯氧基苯磺酸钠（OBS）在中国石油化工等领域年产量达3500吨，已在长江三角洲水体（最高10.358 μg/L）和新生儿脐带血中检出。这种新型全氟化合物（PFASs）的急性毒性（96-h LC₅₀
=25.5 mg/L）甚至高于PFOS，但其毒代动力学特征和生态风险仍不明确。

为解决这一科学问题，江西省科学院的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表研究，通过自主研发的全自动流水暴露系统（含12组暴露缸和液压比例定量泵），结合HPLC-ESI-MS/MS检测技术，首次揭示了OBS在成年斑马鱼中的动态蓄积规律。研究采用28天暴露-28天净化实验设计，设置0/10/100 μg/L剂量组，同步分析7种组织分布；通过分子对接预测OBS与有机阴离子转运体1（OAT1）和人血清白蛋白（HSA）的结合模式；并采用组织病理学染色和抗氧化酶活性检测评估肝损伤。

主要技术方法包括：1）构建流量5 L/min的流水暴露系统实现稳定浓度暴露；2）优化Oasis PRiME HLB固相萃取法检测生物样本OBS；3）AutoDock vina 1.2.0进行OAT1/HSA分子对接；4）SOD/CAT/GSH-PX酶活性和MDA含量测定评估氧化应激；5）H&E染色定量肝组织空泡化面积。

【3.1 斑马鱼生长指标】
暴露组体重增长率（k_G
=0.0047-0.0050 g/(g·d)）与对照组无显著差异，100 μg/L组死亡率仅6.67%，表明OBS未造成急性生理损伤。

【3.3 OBS在斑马鱼全身的生物富集与净化】
OBS在21天达蓄积平衡，10 μg/L组最大蓄积量3.21 μg/g，呈现双相净化特征：前14天快速清除（k_e
=0.0643 d^?1
），后14天减缓至仅清除22.6%。动力学生物富集因子（BCF_k
=302.45-497.2 L/kg）显著高于28天实测值，但logBCF_k
（2.48-2.70）低于PFOS，提示其生物蓄积能力较弱。

【3.4 OBS的组织特异性分布】
血液（63,848.92 ng/g_ww
）和肝脏构成50%以上机体负荷，肌肉虽浓度最低（占体重50%）却贡献30%总负荷。组织蓄积顺序为：血液>肝脏>肠道>鳃>性腺>脑>肌肉，与组织蛋白含量正相关。

【3.5 OBS暴露诱导的肝脏组织病理学变化】
100 μg/L组出现典型肝细胞气球样变和脂滴空泡化，空泡面积较对照增加3.8倍（p<0.01），表明OBS干扰脂质代谢。净化期病理损伤有所缓解。

【3.6 OBS暴露诱导的氧化应激】
100 μg/L组SOD活性升高52%（p<0.05），但CAT和GSH-PX活性分别降至对照的47%和42.8%，伴随MDA含量激增5.63倍（p<0.01），显示抗氧化系统失衡导致严重脂质过氧化。

【3.7 OBS与OAT和HSA的结合模式】
分子对接显示OBS通过疏水作用与Tyr353/Ala352等残基结合，与OAT1（-2.71 kcal/mol）和HSA（-3.82 kcal/mol）均具亲和力，其苯磺酸基团与HSA的Gln196/His242形成氢键网络，解释了血液高蓄积特性。

该研究首次阐明OBS在鱼类中的毒代动力学特征：虽然其生物蓄积潜力低于PFOS，但缓慢的消除速率（t_1/2
=10.78-14.16天）和肝脏特异性蓄积仍构成长期生态风险。OBS通过破坏SOD/CAT/GSH-PX抗氧化酶系统，诱发脂质过氧化和肝细胞空泡化，这种毒性机制与PFOS相似。研究建立的自动暴露系统和组织负荷量化模型，为评估新型PFASs替代物的环境行为提供了方法论范式。值得注意的是，OBS在血液中的超高浓度（>60 μg/g）提示其可能通过血浆蛋白结合影响药物分布，这对评估复合污染效应具有重要启示。