纳米塑料与双酚A/S协同暴露诱导HepG2细胞毒性及遗传毒性的机制研究

本研究针对环境污染物纳米塑料(NPs)与双酚类化合物(BPA/BPS)的协同毒性问题，通过体外实验系统评估了100 nm聚苯乙烯NPs单独及联合BPA/BPS对人肝癌细胞(HepG2)的毒性效应。研究发现NPs与双酚类物质协同作用可显著降低细胞活力，增加活性氧(ROS)生成、DNA链断裂和细胞凋亡，首次揭示了NPs作为污染物载体加剧内分泌干扰物毒性的分子机制，为评估塑料降解产物的健康风险提供了重要依据。

　　

塑料污染已成为全球性环境健康挑战，在自然降解过程中产生的纳米级塑料颗粒(NPs)能吸附环境中的有毒物质形成"复合污染物"。更令人担忧的是，作为塑料添加剂的双酚A(BPA)及其替代品双酚S(BPS)具有内分泌干扰特性，但当它们与NPs结合后是否会产生协同毒性，科学界尚未有明确答案。来自巴西圣保罗大学的研究团队在《Toxicology in Vitro》发表的研究，首次系统揭示了100 nm聚苯乙烯NPs与BPA/BPS联合暴露对人肝癌细胞(HepG2)的毒性增强效应。

研究采用透射电镜验证NPs形貌特征，通过共聚焦显微镜观察细胞摄取过程，结合MTT法检测细胞活力，CM-H₂DCFDA探针测定活性氧(ROS)，彗星实验分析DNA损伤，流式细胞术检测细胞凋亡等关键技术，构建了完整的毒性评价体系。

在"纳米塑料尺寸和形貌验证"部分，电镜分析确认所用NPs为92.81-108.42 nm的球形颗粒。"细胞摄取"研究发现，HepG2细胞通过网格蛋白介导的内吞作用高效内化NPs，且BPA/BPS的存在会改变NPs的胞内分布模式。"细胞活力检测"显示，NPs与双酚类物质联合暴露时，细胞存活率显著低于单独暴露组，表明存在协同毒性效应。"氧化应激分析"证实联合暴露组ROS水平较单独暴露组升高2.3-3.8倍。"遗传毒性评估"中，彗星实验显示NPs-BPA组合引起的DNA链断裂较对照组增加4.5倍，且8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)这种氧化性DNA损伤标志物在低浓度NPs组即被检出。"细胞凋亡检测"表明联合暴露使晚期凋亡细胞比例提升至28.7%，显著高于各单独暴露组。

这项研究的重要发现在于：NPs作为污染物载体可显著增强BPA/BPS的细胞毒性和遗传毒性，这种协同效应主要通过ROS过度积累-线粒体功能障碍-DNA损伤-细胞凋亡通路实现。特别值得注意的是，即使是宣称"安全"的BPA替代品BPS，在与NPs结合后同样表现出显著的毒性增强效应。研究结果为重新评估塑料降解产物的健康风险提供了实验依据，提示在制定双酚类物质安全限值时必须考虑其与NPs的协同作用。该发现对完善环境污染物风险评估体系、指导塑料制品安全使用具有重要公共卫生意义。