综述:揭示毒性秘密:多环芳烃如何加速细胞衰老并引发人类疾病

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Toxicology 4.8

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  (编辑推荐)本综述系统阐述环境污染物多环芳烃(PAHs)通过促进细胞周期阻滞、诱导活性氧(ROS)过量生成、DNA甲基化异常及线粒体功能障碍等机制加速细胞衰老(cellular senescence),进而诱发生殖障碍、阿尔茨海默病和心血管疾病等疾病的分子机制,为靶向预防策略提供理论依据。

  

Abstract
多环芳烃(PAHs)作为广泛存在于空气、土壤和水体中的环境污染物,可通过皮肤接触、呼吸吸入等多种途径进入人体。其核心成分苯并(a)芘(BaP)及其衍生物通过促进细胞周期阻滞、诱导ROS过量生成、引发DNA甲基化异常和线粒体功能障碍等机制,加速细胞衰老进程,进而增加生殖障碍、阿尔茨海默病和心血管疾病等疾病的发病风险。

Mechanisms of PAH-induced ageing
衰老是多因素、多层次的过程,PAHs主要通过两种途径诱导衰老:细胞衰老(如复制性衰老)和应激诱导的早衰。PAHs通过引发氧化应激或低氧等细胞应激源,触发p16INK4a
/Rb和p53/p21CIP1
通路,导致细胞周期不可逆阻滞。线粒体功能障碍和ROS过量生成进一步加剧端粒损伤和表观遗传改变,形成衰老相关分泌表型(SASP)。

Associations between systemic diseases affected by PAHs and senescence
PAHs诱导的衰老细胞在组织中积累,通过异质性衰老表型影响个体健康。生殖系统中,PAHs干扰卵母细胞减数分裂和精子发生;神经系统中,BaP通过激活NF-κB通路促进β-淀粉样蛋白沉积;心血管方面,PAHs诱发内皮细胞衰老和动脉粥样硬化斑块形成。

Preventive and curative measures
针对PAHs暴露,需采取三级预防:源头控制(减少不完全燃烧)、个人防护(避免接触污染源)及干预治疗(抗氧化剂如N-乙酰半胱氨酸清除ROS)。欧盟已认定15种高环PAHs为遗传毒性致癌物,需加强环境监测和生物标志物筛查。

Summary
PAHs及其衍生物通过多通路协同作用加速细胞衰老,成为多种慢性病的共同诱因。未来研究应聚焦衰老细胞特异性清除(senolysis)和靶向SASP抑制剂开发,为公共卫生防护提供新思路。

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