双酚B替代双酚A诱导跨代肝毒性:分子机制与生物标志物研究

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.2

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  为解决双酚A(BPA)替代物双酚B(BPB)的潜在肝毒性问题,研究人员通过动物模型系统研究了BPB直接暴露和母体暴露对肝脏功能的影响。研究发现BPB通过干扰Tmem87b/Fkbp1a介导的化学抗性和Ppard-Slc23a2通路导致胆固醇代谢紊乱、氧化应激和昼夜节律失调,这些基因在人类肝细胞癌中具有预后价值,为BPB的毒性评估和早期肝损伤检测提供了重要依据。

  

随着双酚A(BPA)在塑料制品中的广泛使用被证实具有内分泌干扰和肝毒性作用,其替代物双酚B(BPB)的市场份额迅速增长。然而令人担忧的是,监测数据显示中国珠江流域地表水中BPB浓度中位数达7.6 ng/L,儿童通过乳制品摄入的BPB日均量(9.61 ng/kg bw/day)甚至达到欧盟食品安全局BPA耐受量的48倍。更棘手的是,初步证据表明BPB可能比BPA具有更强的雌激素受体结合能力,但其肝毒性阈值和代谢干扰特征仍缺乏系统评估。

山西大学的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表的研究填补了这一空白。研究人员采用300 μg/kg bw/day的BPB剂量,建立了直接暴露28天和孕期母体暴露的CD-1小鼠模型,通过血清生化检测、组织病理学观察和转录组测序等技术,系统解析了BPB诱导肝毒性的分子机制。

在技术方法上,研究团队首先建立了BPB直接暴露和母体暴露的小鼠模型,采集肝脏组织进行病理学检查;通过检测血清AST、ALT和脂蛋白水平评估肝功能;采用RNA-seq技术分析基因表达变化,结合生物信息学方法筛选差异表达基因(DEGs);利用TCGA数据库验证关键基因的临床相关性;最后通过qPCR对核心基因进行表达验证。

直接暴露诱导亚临床肝毒性
研究发现直接BPB暴露虽未显著改变小鼠体重和肝脏指数,但导致血清AST和ALT活性升高趋势,并显著降低肝脏总胆固醇(T-CHO)含量。病理学观察到嗜酸性核染色灶和点状坏死。转录组分析揭示26个差异表达基因,主要富集于昼夜节律和小分子代谢通路。特别值得注意的是,Tmem87b和Fkbp1a基因显著下调,这两个基因在肝细胞癌中高表达且与不良预后相关。

母体暴露引发子代肝功能异常
母体BPB暴露导致子代肝脏指数显著增加19%,血清AST和ALT水平分别升高5倍和2.4倍。肝脏病理显示窦状隙充血扩张伴炎性浸润。不同于典型BPA诱导的脂肪变性,BPB暴露子代表现出肝脏T-CHO和甘油三酯(TG)含量同时降低的"代谢悖论"。转录组鉴定出62个DEGs,其中Ppard显著上调而Slc23a2下调,这两个基因的异常表达与人类肝癌患者不良预后显著相关。

关键基因的临床意义
通过整合比较毒理基因组学数据库(CTD)和癌症基因组图谱(TCGA)数据,研究确认Tmem87b/Fkbp1a/Ppard/Slc23a2是BPB肝毒性的核心生物标志物。多因素Cox分析显示FKBP1A高表达使肝癌死亡风险增加65%。药物敏感性分析发现这些基因表达与多种抗癌药物疗效相关,如TMEM87B低表达导致GDC-0879等药物敏感性降低。

这项研究首次系统揭示了BPB区别于BPA的独特肝毒性机制:通过干扰昼夜节律基因而非经典的PPARγ通路诱导代谢紊乱。更重要的是,发现的四个核心基因具有双重价值——既是早期肝损伤的生物标志物,又能预测化疗反应。研究为制定BPB特异性安全限值和评估其环境健康风险提供了关键科学依据,提示监管机构需要特别关注这类替代物的跨代毒性效应。

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