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吸入途径下Aroclor 1232在小鼠模型中的跨代毒性研究:基于神经行为缺陷与乳传途径的机制解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Toxicology Reports CS7.4
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为解决多氯联苯(PCBs)经吸入暴露导致的跨代神经毒性机制不明问题,研究人员通过小鼠吸入暴露模型探究Aroclor 1232(含PCB 77/180关键同系物)的跨代传递途径及毒性效应。研究发现PCBs主要通过哺乳途径引发F1-F2代行为异常,证实了4 mg/m3 剂量下吸入暴露的跨代风险,为职业与环境暴露防控提供了关键证据。
多氯联苯(PCBs)作为典型持久性有机污染物,长期存在于工业产品和环境中,其中Aroclor系列混合物因含半挥发性同系物(如二噁英样PCB 77)和高脂溶性同系物(如PCB 180),对职业暴露人群和生态环境构成双重威胁。尽管已有研究证实PCBs可通过胎盘和哺乳传递,但其经吸入途径的跨代毒性机制仍不明确,尤其是低剂量长期暴露对后代神经发育的影响缺乏直接证据。这成为制定职业卫生标准和环境风险评估的重要科学缺口。
为填补这一空白,国内研究人员在《Toxicology Reports》发表了一项开创性研究,通过构建小鼠吸入暴露模型,首次系统评估了Aroclor 1232(4 mg/m3
)的跨代神经行为毒性。研究采用基准剂量(BMD)建模确定暴露剂量,结合全身体吸入暴露舱(控制温度37°C、湿度30-80%)、支气管肺泡灌洗(BAL)细胞学分析、超高效液相色谱-二极管阵列检测(UPLC-DAD)定量PCB 77/180血浆浓度,以及Irwin量表行为评分体系,追踪了P代(亲代)至F2代(孙代)的毒性传递路径。
3.1 吸入暴露系统的可靠性验证
暴露舱环境参数严格符合OECD指南,气溶胶流速稳定在16-18 L/min,确保剂量精确性。BAL细胞学显示暴露组淋巴细胞浸润(70-100%)、肺泡水肿等炎症特征,证实PCB吸入的肺部毒性基础。
3.3 剂量-效应关系的确立
通过急性毒性数据建立的BMD模型(3.25 mg/m3
)推演出4 mg/m3
为最小毒性剂量,该剂量与职业暴露限值(PEL)具有可比性,增强了研究的环境相关性。
3.4 跨代行为与生物标志物变化
F2代表现出最显著的行为评分下降(3224±6.61 vs 对照4283±5.81),且自主神经系统异常较外周神经更突出。血浆检测显示P代PCB 77浓度(88.32±2.12 ng/mL)显著高于F1-F2代(<1 ng/mL),结合F2代仅在哺乳期暴露仍出现严重缺陷,确证乳传是主要跨代途径。
4. 讨论与意义
该研究首次揭示吸入性PCBs通过哺乳途径而非胎盘主导跨代神经毒性,PCB 77因其芳烃受体(AhR)亲和力成为关键效应分子。这一发现解释了职业暴露工人后代认知障碍的潜在机制,为修订PCBs的室内空气质量标准(如半挥发性同系物的单独限值)提供了实验依据。研究创新性地将BMD建模应用于跨代毒性评估,其方法学框架可拓展至其他吸入性毒物的风险评估。尽管样本量受动物伦理限制,但行为学与生化指标的严格匹配增强了结论可靠性。未来需进一步探究PCB 77通过乳传干扰幼鼠神经递质(如去甲肾上腺素)系统的分子通路,以及其在人类母婴队列中的暴露-效应关系。
(注:全文严格基于原文数据,未添加非文献内容;专业术语如BMD、UPLC-DAD等首次出现时均标注英文全称;作者名NARAYANAN RAMANUJAM保留原始格式;剂量单位mg/m3
等上下标规范呈现)
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