聚苯乙烯纳米塑料与双酚A/S共暴露诱导HepG2细胞毒性、遗传毒性及ROS生成改变的机制研究

本研究针对环境微纳塑料(MNPs)吸附双酚类污染物(BPA/BPS)的复合毒性问题，通过体外实验首次证实100 nm聚苯乙烯纳米塑料(NPs)与双酚类物质协同作用可显著增强HepG2细胞的氧化应激(ROS)、DNA链断裂和细胞凋亡，为评估"无BPA"替代产品的潜在健康风险提供了重要依据。

　　

随着塑料制品在生活中的广泛应用，环境中微纳塑料污染已成为全球性健康隐患。这些直径小于100纳米的塑料碎片(纳米塑料,NPs)不仅能穿透生物屏障，更会像"海绵"一样吸附环境中的有毒物质——其中用于制造塑料的双酚A(BPA)及其替代品双酚S(BPS)便是典型代表。尽管"无BPA"产品日益普及，但最新研究发现这些替代品可能"换汤不换药"，与纳米塑料形成的"复合污染物"甚至会产生意想不到的毒性协同效应。

来自圣保罗研究基金会(FAPESP)支持的研究团队在《Toxicology in Vitro》发表的重要成果，首次系统评估了聚苯乙烯纳米塑料与双酚类物质的联合毒性。研究人员采用透射电镜验证NPs形态特征，通过CM-H₂DCFDA荧光探针检测活性氧(ROS)，结合彗星实验和8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)测定等手段，揭示了NPs与BPA/BPS"强强联合"对肝细胞的多重打击机制。

研究结果显示：

1. 细胞摄取特征：透射电镜证实NPs呈标准球形(87-108 nm)，共聚焦显微镜观察到NPs能携带双酚类物质进入HepG2细胞，6小时内即可靠近细胞核。
2. 细胞毒性效应：NPs与BPA/BPS联用组较单一暴露组显著降低细胞活力，50 nm NPs引发SOD活性升高和MDA水平增加，表明氧化应激损伤。
3. 遗传毒性证据：共暴露组DNA链断裂增加，但有趣的是8-OHdG(氧化应激标志物)仅在最低浓度NPs组检出，提示剂量依赖性效应。
4. 凋亡通路激活：联合暴露上调凋亡相关蛋白DR5和caspase-3/9表达，促炎因子IL-6、TNF-α分泌增加，线粒体膜电位下降。

这项研究的重要发现在于：纳米塑料作为"特洛伊木马"，可增强双酚类物质的生物可利用性。即使欧盟已将BPA容许摄入量骤降至0.2 ng/kg/天，但NPs的存在可能使实际暴露风险被严重低估。更值得警惕的是，作为替代品的BPS因半衰期更长，与NPs形成的复合污染物可能造成更持久的危害。研究首次证实NPs能改变双酚类物质在肝细胞中的毒性特征，为修订塑料制品安全标准提供了关键实验依据，也警示"无BPA"标签未必等同于安全。未来研究需进一步揭示NPs作为污染物载体的跨器官转运机制，以及长期低剂量暴露对代谢疾病的影响。