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三种典型有机磷阻燃剂通过诱导氧化应激或炎症反应触发Nthy-ori 3-1细胞甲状腺激素合成
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Toxicology 4.8
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针对有机磷阻燃剂(OPFRs)对人类甲状腺激素(TH)合成影响机制不明确的问题,研究人员以Nthy-ori 3-1细胞为模型,探究TCEP、TBEP和TPHP的作用差异。发现TPHP通过TNF/IL-17/MAPK炎症通路促进TH合成,而TCEP/TBEP则通过线粒体功能障碍引发氧化应激。该研究为OPFRs的甲状腺干扰效应提供了新机制证据。
随着溴化阻燃剂因毒性问题被限制,有机磷阻燃剂(OPFRs)作为替代品使用量激增,2020年全球消费量达51万吨。这类物质通过物理掺入产品中,极易释放到环境中,已在人体尿液、乳汁甚至脑脊液中检出。更令人担忧的是,动物实验显示OPFRs会干扰甲状腺功能——这个调控代谢和发育的核心内分泌器官。但关于其对人类甲状腺的影响,现有研究结论矛盾:既有报道称TPHP代谢物与甲状腺癌无关,又有研究发现TCEP暴露增加乳头状甲状腺癌风险。这种争议背后,是人类甲状腺激素(TH)合成机制研究的空白。
为解开这一谜团,中国国家自然科学基金资助的研究团队选择三种典型OPFRs——氯化型的TCEP、烷基型的TBEP和芳基型的TPHP,利用人甲状腺滤泡上皮细胞系Nthy-ori 3-1展开实验。这项发表在《Toxicology》的研究首次揭示:三种OPFRs均能促进TH合成,但通过截然不同的分子机制。
研究采用MTT法测定细胞毒性,qPCR检测TH合成相关基因(TPO/TSHR/TG)表达,ELISA分析甲状腺素(T4)水平,并运用活性氧检测、脂质过氧化分析和线粒体膜电位测定评估氧化应激,同时通过Western blot验证炎症通路蛋白表达。
【Cytotoxicity of TCEP, TBEP or TPHP to Nthy-ori 3-1 cells】
细胞毒性实验显示三者的毒性强弱为TPHP(IC50
=508.1 μM)> TBEP(626.3 μM)> TCEP(794.5 μM)。值得注意的是,TPHP在较低浓度(500 μM)即显著抑制细胞活力,而同等浓度下TCEP未表现明显毒性。
【TH合成调控差异】
TPHP在10-100 μM范围即显著提升T4水平和TH合成关键基因表达,效果强于另两种化合物。机制研究表明:TCEP/TBEP通过诱导线粒体功能障碍,导致氧化磷酸化受损,引发活性氧(ROS)和脂质过氧化堆积;而TPHP则激活TNF/IL-17/MAPK炎症信号通路,通过促炎因子间接促进TH合成。
这项研究的重要发现在于:首次阐明OPFRs对人类TH合成的双路径干扰机制。芳基型的TPHP通过炎症通路发挥作用,而氯化/烷基型则依赖氧化应激途径。这种分类机制为评估不同结构OPFRs的健康风险提供了分子标志物,尤其解释了为何TPHP在更低浓度即可产生显著效应。研究结果对修订阻燃剂使用政策、开发甲状腺保护策略具有指导意义,也为内分泌干扰物的风险评估提供了新范式。
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