十字花科蔬菜摄入与全氟辛烷磺酸生物累积的负相关性:基于美国人群的横断面分析及跨国随机临床试验验证

【字体: 时间:2025年07月15日 来源:Environmental Chemistry and Ecotoxicology 9.0

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  推荐:针对全氟辛烷磺酸(PFOS)生物累积带来的健康风险缺乏有效清除策略的问题,研究人员通过美国NHANES队列2258人的横断面分析和中国山西38人的随机对照试验(RCT),发现频繁摄入十字花科蔬菜(≥2次/周)可降低37%的高血清PFOS风险(OR=0.63),RCT显示西兰花-橙汁干预使PFOS中位降低5.9%(P=0.003)。脂质组学揭示其通过调节类固醇/神经节苷脂代谢及尿素循环发挥作用,分子对接证实西兰花活性成分与孕烷X受体(PXR)强结合。该研究为通过膳食策略减轻PFOS健康风险提供了重要依据。

  

全氟辛烷磺酸(PFOS)作为工业界广泛使用的全氟化合物,因其极强的化学稳定性和蛋白结合能力,在人体内的半衰期长达4.8年,85%以上美国和中国人群血液中可检出。这种"永久性化学物质"与不孕不育、内分泌紊乱、肝损伤乃至癌症等多种疾病密切相关。然而目前科学界对如何有效清除人体内蓄积的PFOS仍缺乏有效方案,这成为环境健康领域亟待解决的重大难题。

长治医学院附属和平医院的研究团队创新性地将目光投向日常饮食中的十字花科蔬菜。既往研究显示这类富含硫代葡萄糖苷(glucoraphanin)的蔬菜可能通过激活II相解毒酶帮助清除苯等环境污染物,但其对PFOS的作用机制尚属空白。为此研究人员设计了一项跨国多方法研究,结合美国国家健康与营养调查(NHANES)2258人的横断面数据和中国山西高暴露地区38人的随机对照试验,相关成果发表在《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》。

研究采用三重技术路线:首先分析NHANES 2003-2006周期数据,通过加权logistic回归评估十字花科蔬菜摄入频率与血清PFOS水平的关系;随后在山西开展14天干预试验,实验组每日饮用含400g有机西兰花的混合果汁,对照组饮用等量橙汁,使用LC-MS/MS检测血清PFOS变化;最后通过靶向脂质组学(检测154种脂质)和反向分子对接技术,解析西兰花活性成分与孕烷X受体(PXR)的相互作用机制。

横断面分析显示,调整所有已知混杂因素后,频繁摄入十字花科蔬菜者高PFOS血症(定义为log2(PFOS)>4.7 ng/mL)风险显著降低37%。随机对照试验取得突破性发现:14天西兰花干预组血清PFOS中位降低5.9%,而对照组仅降低0.3%,两组差异具有统计学意义(P=0.003)。脂质组学揭示干预后血浆中17α-羟孕酮(17alpha-hydroxyprogesterone)、孕烯醇酮硫酸盐(pregnenolone sulfate)等类固醇代谢物显著变化,且其变化幅度与PFOS降低程度呈线性相关。神经节苷脂GM3(d18:1/18:1)、GD3(d18:1/20:0)和尿素循环代谢物也呈现特异性改变。计算模拟显示西兰花关键活性成分硫代葡萄糖苷及其代谢产物萝卜硫素(sulforaphane)与PXR结合能分别达-6.971和-5.508,提示可能通过激活这个外源性物质代谢的"总开关"来促进PFOS清除。

该研究首次通过多国多中心证据链证实:十字花科蔬菜特别是西兰花,可能通过调节PXR介导的解毒通路加速PFOS排出。其创新价值体现在三方面:一是发现日常膳食干预可破解PFOS"永久性"难题,5.9%的14天清除率相当于将自然代谢速度提高近150倍;二是揭示PFOS清除与类固醇/神经节苷脂代谢的重构存在机制关联;三是为"食品-药物相互作用"研究提供新范式。尽管需要更大规模试验验证剂量效应关系,但这项研究无疑为应对全球PFOS污染危机提供了经济可行的膳食干预方案,对公共卫生政策制定具有重要指导意义。

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