PFAS化学物质的转录组剂量响应评估：3:3氟调聚羧酸、7:3氟调聚醇及全氟己烷磺酰胺的毒性机制研究

为解决PFAS（全氟和多氟烷基物质）缺乏传统毒理学数据的问题，美国环保署（EPA）研究人员采用转录组评估流程（ETAP），通过短期大鼠实验评估了3:3 FTCA、7:3 FTOH和PFHxSA的剂量响应关系，确定了无毒性担忧的剂量阈值（POD），为人类健康风险评估提供了高效数据支持。

　　

全氟和多氟烷基物质（PFAS）是一类广泛应用于工业和消费品中的合成化学物质，其碳氟键（C-F）的强稳定性导致其在环境中持久存在，并通过食物链积累于人体。尽管部分PFAS（如PFOA和PFOS）的毒性已被研究，但大多数新型PFAS缺乏系统的毒理学数据，难以评估其对人类健康的潜在风险。美国环境保护署（EPA）为此开发了转录组评估流程（ETAP），旨在通过短期实验快速筛选化学物质的毒性信号。

本研究由EPA研究人员Denise Macmillan、Michael F. Hughes等团队开展，选取了三种PFAS——3:3氟调聚羧酸（3:3 FTCA）、7:3氟调聚醇（7:3 FTOH）和全氟己烷磺酰胺（PFHxSA），通过五天的雄性及雌性大鼠口服暴露实验，结合十二种组织的转录组分析，确定了这些化学物质的转录组剂量响应关系，并推导出人类等效剂量下的毒性阈值（POD）。论文发表于《Toxicology》，为PFAS的快速风险评估提供了方法论范例。

关键技术包括：1）基于ETAP的短期（5天）大鼠暴露实验设计；2）跨组织转录组测序（RNA-seq）分析；3）剂量响应建模及人类等效剂量换算（基于体表面积比）；4）化学物质纯度验证（GC/MS和LC/MS/MS）。

Chemical procurement, purity, and stability
研究通过GC/MS和LC/MS/MS等技术验证了3:3 FTCA、7:3 FTOH和PFHxSA的纯度（>98%），确保实验物质的可靠性。

FTCA in life data
3:3 FTCA暴露组的大鼠均存活至实验终止，未观察到显著体重变化或临床异常（p > 0.05），表明该物质在测试剂量范围内未引发急性毒性。

7:3 FTOH in life data
高剂量组（500 mg/kg-day）的一只雄性大鼠死亡，并出现头部脱毛等异常，提示7:3 FTOH可能在高剂量下具有性别特异性毒性。

DICUSSION
ETAP通过转录组变化识别POD，其阈值（3:3 FTCA: 0.00235 mg/kg-day；7:3 FTOH: 0.0152 mg/kg-day；PFHxSA: 0.00358 mg/kg-day）与长期毒性研究的POD具有一致性，验证了短期转录组学的预测价值。然而，该方法仅指示潜在毒性信号，需结合机制研究进一步明确危害关联。

结论与意义
本研究首次系统评估了三种PFAS的转录组剂量响应，为EPA的化学风险评估提供了高效工具。尽管ETAP无法替代传统毒理学，但其低成本、快速的特点尤其适用于大量缺乏数据的PFAS筛查。未来需结合代谢组学和表观遗传学，深入解析PFAS的毒性机制。