环境相关浓度邻苯二甲酸酯(DEHP/DBP)对雌性大鼠的潜在细胞遗传毒性及胚胎发育影响研究

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.2

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  针对邻苯二甲酸酯(DEHP/DBP)长期低剂量暴露的健康风险争议,立陶宛维尔纽斯大学团队通过为期两月的雌性大鼠实验,首次系统评估环境相关浓度(200 μg/kg DEHP、100 μg/kg DBP)对行为、血液参数、骨髓细胞遗传毒性(PCE/NCE比率、MNPCE)及胚胎发育的影响。研究发现虽无显著行为改变,但暴露组骨髓细胞微核率增加2-4倍,胚胎存活率下降并伴随血肿等形态异常,揭示了低剂量邻苯二甲酸酯的潜在生殖发育风险。

  

塑料制品中的邻苯二甲酸酯(Phthalates)作为最常用的增塑剂,已渗透到现代生活的每个角落——从医疗器械到食品包装,从化妆品到儿童玩具。然而这些"隐形杀手"正通过食物链、空气和水源持续进入人体,其中DEHP(邻苯二甲酸二乙基己酯)和DBP(邻苯二甲酸二丁酯)因在立陶宛废水中的高检出浓度(分别达1000 μg/L和500 μg/L)引发特别关注。尽管欧盟已将其列为优先污染物,但既往研究多聚焦高剂量短期暴露或雄性动物模型,对环境相关浓度下雌性哺乳动物的慢性效应认知存在重大空白。

维尔纽斯大学的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表的研究填补了这一空白。通过设计为期60天的膳食暴露实验,将36只雌性Wistar大鼠分为对照组、DEHP(200/1000 μg/kg)、DBP(100/500 μg/kg)及混合暴露组,采用开放场地测试(OFT)、高架十字迷宫(EPM)和跑轮测试评估神经行为影响,结合全血分析、骨髓微核试验(PCE/NCE比率)和胚胎病理学检查,首次系统揭示了低剂量邻苯二甲酸酯的多维毒性效应。

关键技术包括:1) 基于废水检测数据的环境剂量换算(采用体表面积标准化法);2) EthoVision XT视频追踪系统量化行为参数;3) 自动化血液分析仪(Exigo EOS)检测14项血常规指标;4) 骨髓细胞Giemsa染色及微核计数(2000个PCE/样本);5) 妊娠第21天胚胎形态学评估(含体重、冠臀长及病理记录)。

行为学影响
开放场地测试显示DEHP暴露组中央区域停留时间延长(p<0.05),但高架十字迷宫和跑轮测试未见显著差异。这种矛盾提示低剂量暴露可能仅轻微影响探索行为,而不足以诱发典型焦虑症状。值得注意的是,行为测试样本量较小(n=6/组)且未控制动情周期,可能掩盖细微效应。

生理参数
全血分析显示除DBP_500组白细胞(WBC)轻度升高(12.2±1.6 vs 7.7±4.9×109/L)和DEHP_DBP组平均血红蛋白浓度(MCHC)异常(46.6±0.3 g/dL)外,其余指标均未超出正常范围。体重监测也未见显著变化,但研究者指出这不能排除脂肪重分布可能,未来需直接检测体成分。

细胞遗传毒性
骨髓微核试验呈现惊人发现:所有暴露组微核化PCE(MNPCE)数量均显著增加2-4倍(p<0.0001),其中DBP_500组达对照组4倍。同时PCE/NCE比率下降,表明邻苯二甲酸酯兼具染色体断裂(clastogenic)和非整倍体诱导(aneugenic)作用,并加速红细胞衰老。这种遗传损伤在环境浓度(200 μg/kg DEHP)下已然显现,挑战现有安全阈值设定。

胚胎发育异常
呈现非单调剂量反应:低剂量组(DEHP_200/DBP_100)胚胎体重/长度显著减小,而高剂量组(DEHP_1000)反增大(p<0.001)。所有暴露组均观察到胚胎吸收(最高达DEHP_1000组32.76%)和血肿、胎盘肥大等畸形,提示其通过干扰Wnt/β-catenin通路影响器官发生。特别值得注意的是,环境浓度DBP(100 μg/kg)即可导致12.5%胚胎病理,这对公共卫生具有警示意义。

这项研究首次证实:长期摄入环境相关浓度邻苯二甲酸酯虽不引起母体明显症状,但会潜伏性损伤遗传物质并危及后代健康。其揭示的非单调剂量效应挑战传统毒理学评估框架,为修订基于真实暴露的风险评估提供关键证据。研究特别强调雌性生殖健康易感性,建议将低剂量混合暴露纳入监管考量。未来需深入探究PPARγ/Wnt通路交互作用,并开展人群追踪验证这些发现。在当前塑料污染加剧背景下,该研究为制定更严格的邻苯二甲酸酯管控政策提供了科学依据。

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