综述:PFAS与注意力缺陷多动障碍或自闭症谱系障碍的关系:流行病学与实验证据

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.2

编辑推荐:

  (编辑推荐)本综述系统梳理了全氟和多氟烷基物质(PFAS)暴露与神经发育障碍(ADHD/ASD)的关联,整合流行病学数据与分子机制研究,揭示PFAS通过血脑屏障渗透、神经递质紊乱、氧化应激及肠道菌群失调等途径影响脑发育,为环境毒理学与神经精神疾病研究提供新视角。

  

PFAS与神经发育障碍的隐秘关联

引言

全氟和多氟烷基物质(PFAS)作为持久性环境污染物,广泛存在于饮用水、食品包装和生物样本中。这类“永不降解的化学物质”能穿透血脑屏障,在神经组织中长期蓄积,尤其对胎儿和婴幼儿未成熟的神经系统构成显著威胁。近年研究聚焦PFAS暴露与两种高发神经发育障碍——注意力缺陷多动障碍(ADHD)和自闭症谱系障碍(ASD)的潜在关联。

流行病学证据的矛盾与共识

全球多中心研究显示,PFAS暴露与ADHD/ASD的关联呈现显著异质性。中国上海出生队列发现,妊娠期全氟辛酸(PFOA)暴露使子代ASD风险增加3倍,而挪威研究则报道全氟十一烷酸(PFUnDA)可降低ADHD风险。值得注意的是,全氟辛烷磺酸(PFOS)在母乳中的浓度与儿童ADHD呈剂量依赖性正相关,但丹麦队列未发现类似关联。这种差异可能源于暴露窗口期、遗传背景或混合污染物干扰。

分子机制的多重打击

神经递质风暴:PFAS直接干扰多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)和去甲肾上腺素(NE)系统。斑马鱼实验证实,PFOS暴露减少DA神经元数量,而甲基苯丙胺(利他林)可逆转此效应。PFOA则通过下调酪氨酸羟化酶(TH)和突触小泡蛋白,破坏人类诱导多能干细胞衍生的DA神经元分化。

氧化应激与线粒体灾难:PFAS诱发活性氧(ROS)爆发,导致脑组织中丙二醛(MDA)升高、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性抑制。大鼠海马神经元线粒体出现膜电位崩溃和ATP耗竭,这种能量危机与ASD患者常见的线粒体功能障碍高度吻合。

神经炎症的恶性循环:PFOS激活小胶质细胞,促使肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-1β(IL-1β)释放。尸检研究显示,ASD患者脑内存在类似的神经胶质细胞过度活化现象,提示PFAS可能通过模拟先天免疫反应加剧神经发育异常。

肠-脑轴失控:6:2氟调聚醇(6:2 FTOH)暴露引发小鼠肠道菌群紊乱,伴随皮质神经元凋亡和突触形成异常。补充鼠李糖乳杆菌GG株可改善ASD样行为,证实微生物组的关键中介作用。数据库分析揭示,PFAS诱导的拟杆菌门减少与ADHD患者菌群特征重叠率达63%。

未来挑战与转化机遇

当前研究需突破三大瓶颈:①建立更接近真实暴露场景的动物模型,如PFAS混合物长期低剂量干预;②开发3D脑类器官高通量筛选平台,加速新型PFAS的神经毒性评估;③运用分子流行病学方法解析基因-环境交互作用,例如PFHxS与5-HTTLPR基因型的协同效应。

结论

作为环境医学的典型案例,PFAS暴露与神经发育障碍的关联研究完美诠释了“外因通过内因起作用”的病理范式。从分子到行为层面的证据链,不仅为ADHD/ASD的预防提供新靶点,更警示我们:在化学创新的同时,需建立更完善的神经毒性预警体系。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号