双酚TMC通过破坏线粒体活性和生物合成降低秀丽隐杆线虫寿命与健康寿命

为解决双酚A(BPA)替代品的安全性争议，研究人员以秀丽隐杆线虫(C. elegans)为模型，系统评估了新兴替代物双酚TMC(BPTMC)的毒性效应。研究发现1 mM BPTMC暴露会导致发育迟缓、生殖力下降、寿命缩短，并诱发线粒体功能障碍（膜电位降低、OCR下降、ROS升高）及线粒体未折叠蛋白反应(mitoUPR)。转录组分析显示BPTMC显著抑制线粒体生物合成相关基因表达。该研究首次揭示BPTMC作为BPA替代品可能存在的健康风险，为环境毒理学评估提供重要依据。

　　

随着塑料制品在日常生活中的广泛应用，双酚A(BPA)及其替代品的安全性引发持续关注。尽管BPA因内分泌干扰作用逐渐被限制使用，但其替代物双酚TMC(BPTMC)近年来在婴儿奶瓶、食品包装等产品中检出率高达65%，然而关于其生物毒性的研究仍存在巨大空白。更令人担忧的是，已有研究表明BPTMC不仅具有比BPA更强的抗孕激素活性，还能通过激活雌激素受体干扰脂质代谢，但关于其对生物体系统性影响的机制仍不清楚。

美国佛罗里达大学医学院生理与衰老学系（Department of Physiology and Aging, College of Medicine, University of Florida）的研究团队通过多维度实验揭示了BPTMC的毒性机制。研究人员采用寿命分析、应激耐受测试、线粒体功能检测（包括MitoTracker染色、Seahorse线粒体呼吸测定）和全转录组测序等技术，系统评估了BPTMC对模式生物秀丽隐杆线虫的影响。

发育与生殖毒性方面，研究显示1 mM BPTMC液体暴露导致胚胎期100%致死率，L1幼虫期致死率达91%。慢性固体培养基暴露虽致死率降低，但仍造成27%的发育迟缓（65小时成虫转化率仅为对照组的1/3）和21.9%的产卵量下降。值得注意的是，暴露组子代孵化率未受影响，提示毒性主要作用于生殖细胞发育而非胚胎形成过程。

在衰老表型研究中，BPTMC使线虫中位寿命从12.71天锐减至4.33天，较BPA更为严重。通过自动化行为分析系统(WormLab)检测发现，暴露组体长缩短12.3%，平均爬行速度降低34.5%，体波波长减少19.8%。荧光标记显示5日龄成虫绿色脂褐素（衰老标志物）增加2.1倍，7日龄时红色自发荧光增强3.7倍，证实BPTMC加速了衰老进程。

线粒体机制解析是研究的核心发现。Seahorse分析显示BPTMC使基础氧耗率(OCR)降低41%，最大呼吸容量下降53%。虽然ATP水平未显著改变，但MitoTracker Red CMXRos荧光强度降低62%，表明线粒体膜电位受损。同时，MitoSOX检测显示线粒体ROS增加2.3倍，mtDNA拷贝数减少38%，MitoTracker Green标记的线粒体质量下降45%。这些数据共同表明BPTMC破坏了线粒体能量代谢稳态。

分子机制上，转录组分析鉴定出326个差异表达基因（139个上调，187个下调）。GO分析显示线粒体核糖体蛋白基因（如mrps-14、mrpl-44等）显著下调，而应激响应基因icl-1（异柠檬酸裂解酶）表达升高2倍。qPCR验证发现促氧化基因cyp34A9表达提升7.6倍，而硫转移酶mpst-1表达降低37.5%。值得注意的是，BPTMC激活了线粒体未折叠蛋白反应(mitoUPR)，使hsp-6启动子活性增强3.2倍，且该效应可被atfs-1 RNAi阻断，证实了ATFS-1-DVE-1通路的激活。

这项发表于《Economics》的研究首次系统揭示了BPTMC通过破坏线粒体生物合成和功能导致多器官衰老的分子机制。特别重要的是，研究发现即使在不引起急性毒性的暴露剂量下，BPTMC仍能通过抑制线粒体核糖体基因表达引发渐进性损伤，这种"隐性毒性"对评估替代塑料的安全性具有警示意义。研究建立的线虫多参数评估体系为快速筛查其他双酚类化合物的健康风险提供了标准化方案，相关发现为制定BPTMC的环境安全阈值提供了关键实验依据。