十二烷基二甲基胺氧化物通过溶酶体途径诱导细胞死亡：潜在脂毒性机制研究

本研究针对家用化学品十二烷基二甲基胺氧化物（DDAO）的潜在毒性机制展开，通过人支气管上皮细胞（BEAS-2B）模型，发现DDAO通过破坏线粒体膜结构、降低ATP生成、激活LAMP-2蛋白表达等途径引发溶酶体相关细胞死亡（可能为脂毒性），为评估喷雾类日化品呼吸暴露风险提供重要依据。

　　

在新冠疫情推动消毒剂使用激增的背景下，喷雾类日化品中的表面活性剂十二烷基二甲基胺氧化物（DDAO）因其抗菌特性被广泛应用，但其呼吸暴露毒性机制尚不明确。尽管欧盟警示其可能造成眼损伤和水生生态毒性，现有安全评估仍依赖动物实验数据（如大鼠20 g/kg剂量无显著毒性），缺乏对人类呼吸系统的直接研究证据。韩国环境产业技术研究院与韩国毒理学研究所的团队选择人支气管上皮细胞BEAS-2B这一呼吸道第一道屏障模型，首次系统揭示了DDAO通过破坏细胞膜脂质结构引发溶酶体依赖性死亡的分子机制。

研究采用xCELLigence实时细胞分析技术监测细胞阻抗变化，结合透射电镜观察线粒体膜结构、ATP检测试剂盒量化能量代谢异常，并通过qPCR和Western blot分析溶酶体标志蛋白LAMP-2及炎症因子表达。实验发现，40 μg/mL DDAO处理6小时即可导致细胞非凋亡性死亡，伴随特征性改变：线粒体内膜皱缩、细胞色素C释放及ATP产量下降¹，同时酸性区室（溶酶体）体积异常增大，但高浓度下迅速崩解。基因表达谱显示脂代谢相关通路显著紊乱，而促炎因子IL-6、IL-11与基质金属蛋白酶MMP-1/MMP-3的异常升高提示慢性暴露可能诱发呼吸道炎症损伤。

关键结果

1. 细胞死亡模式：阻抗数据证实DDAO引发快速非凋亡性死亡，电镜观察到胞质内人工空泡化及板层小体（lamellar bodies）异常积聚。
2. 线粒体损伤：线粒体体积缩小伴膜电位下降，细胞色素C泄漏至胞质，ATP合成减少50%以上。
3. 溶酶体激活：LAMP-2蛋白表达上调2.3倍，但40 μg/mL时酸性区室突然瓦解，提示溶酶体膜透化（lysosomal membrane permeabilization）是死亡关键节点。
4. 炎症失衡：ELISA检测显示趋化因子分泌受抑，但IL-6/IL-11等促纤维化因子持续释放。

结论与意义
该研究首次提出DDAO通过"脂毒性-溶酶体崩溃"双路径损伤呼吸上皮：一方面其两亲性分子结构破坏线粒体膜脂质双分子层，导致能量危机；另一方面异常激活的溶酶体系统最终因过载而破裂，释放水解酶加剧细胞崩解。这一机制为解释喷雾消毒剂引发的支气管刺激症状提供了分子基础，LAMP-2作为潜在生物标志物可用于后续风险评估。论文发表于《Toxicology in Vitro》，为制定DDAO在气溶胶类产品中的安全阈值提供了体外实验依据。