中国家庭灰尘中邻苯二甲酸酯(PAEs)的来源、时空特征、暴露评估及儿童健康风险：2000-2023年综述与荟萃分析

本研究针对饮用水消毒副产物(DBPs)中酚类卤代物的异构体特异性毒性机制不明问题，通过比较3,5-二氯-2-羟基苯甲酸(3,5-DC-2-HBA)与3,5-二氯-4-羟基苯甲酸(3,5-DC-4-HBA)在多种哺乳动物细胞中的细胞毒性差异，结合Cu/Zn-SOD酶活性检测及分子对接模拟，首次系统揭示异构体结构通过范德华力与氢键差异影响抗氧化酶结合的分子机制，为饮用水安全风险评估提供新视角。

　　

饮用水消毒是保障公共卫生的必要手段，但消毒过程中产生的消毒副产物(DBPs)却暗藏健康隐患。近年来，酚类卤代DBPs因其高毒性特征引发关注，但为何结构相似的异构体会表现出显著毒性差异，这一谜题始终未被破解。山东大学环境科学与工程学院的研究团队在《Environmental Pollution》发表的最新研究，以3,5-二氯-2-羟基苯甲酸(3,5-DC-2-HBA)和其位置异构体3,5-DC-4-HBA为模型化合物，首次从分子层面揭示了酚类DBPs异构体毒性差异的奥秘。

研究采用多学科交叉技术：通过哺乳动物细胞(CHO-K1、HepG2和原代小鼠肝细胞)毒性实验测定EC₅₀值；超氧化物歧化酶(SOD)活性检测分析氧化应激响应；圆二色谱和荧光光谱解析蛋白质构象变化；分子对接模拟计算结合能。

主要发现：

1. 异构体毒性差异显著：在三种细胞模型中，2-羟基异构体(3,5-DC-2-HBA)的毒性始终是4-羟基异构体的2.1-6.2倍，CHO-K1细胞中EC₅₀分别为192 μM和1187 μM。
2. SOD活性与毒性正相关：两种异构体均引起SOD活性剂量依赖性升高，且3,5-DC-2-HBA诱导幅度更大，提示氧化应激是重要毒性通路。
3. 酶结构扰动差异：2-羟基异构体使Cu/Zn-SOD的α-螺旋含量降低12.3%，显著高于4-羟基异构体(7.8%)，直接导致酶活性下降更明显。
4. 分子作用力解析：范德华力(3,5-DC-2-HBA:-5.32 kcal/mol)和氢键数(3个)在2-羟基异构体与Cu/Zn-SOD结合中起主导作用，结合能比4-羟基异构体高38%。

这项研究首次建立酚类DBPs异构体结构-酶相互作用-毒性效应的完整机制链条，不仅为饮用水风险预警提供新型生物标志物(SOD活性变化)，更开创性地提出"抗氧化酶结合干扰"可作为预测酚类DBPs毒性的普适性指标。Fangyuan Dong和Shaoyang Hu团队的工作，为优化消毒工艺、优先控制高毒性异构体提供了理论依据，对保障饮用水安全具有重要实践价值。