处理完成 综述:从暴露到发病机制:SCCPs诱导毒性及潜在分子机制的关键综述

【字体: 时间:2025年09月22日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.1

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  本文系统综述了短链氯化石蜡(SCCPs)的环境暴露、生物累积及其对神经、甲状腺、肝脏、肾脏和生殖系统的毒性机制。重点探讨了SCCPs与代谢紊乱及相关信号通路扰动的关系,为POPs风险预警和全球管理提供科学依据。

  

从暴露到发病机制:SCCPs诱导毒性及潜在分子机制

短链氯化石蜡(SCCPs)是一类含有10-13个碳原子的多氯代正构烷烃,因其优异的热稳定性和化学稳定性而在金属加工液、涂料、密封剂、粘合剂、皮革处理、塑料和橡胶等多个工业领域广泛使用。然而,SCCPs的持久性残留物、半挥发性以及在大气、土壤、水和沉积物等环境介质中的普遍分布引起了全球范围内的深度关注。SCCPs不仅环境持久且具有生物累积性,还表现出多维度的潜在毒性效应,因此被国际社会视为重要的环境污染物。鉴于其持久性、生物累积性、远距离传输能力和生物毒性,SCCPs目前被列入《斯德哥尔摩公约》持久性有机污染物名单,但它们仍以商业技术混合物的形式在一些发展中国家生产和使用。

研究表明,SCCPs在人体血液、毛发甚至孕妇血清样本和配对脐带中广泛存在。此外,一系列近期发表的毒理学研究进一步揭示了SCCPs毒性的潜在作用机制,提供了小鼠器官损伤(包括肝脏和肾脏)的证据,并表明慢性暴露会增加肝癌和肾癌的风险,进一步提示SCCPs对人体健康构成严重挑战。特别值得关注的是,最近的流行病学研究直接证明了血清中SCCPs水平与某些疾病生物标志物水平呈正相关,对人体健康构成潜在危害。

暴露途径与人体积累

SCCPs主要通过饮食摄入、呼吸吸入和皮肤接触等途径进入人体。由于其半挥发性和持久性,SCCPs在全球环境中普遍存在,可通过食物链富集并在人体内蓄积。研究发现,SCCPs在人体血液、头发甚至孕妇血清样本和配对脐带中广泛存在,表明其具有较强的生物累积能力。

毒性机制与器官损伤

神经毒性:研究表明,SCCPs暴露会对神经系统产生不良影响,可能干扰神经发育和功能。动物实验显示,SCCPs可引起神经行为改变和神经病理学损伤。

甲状腺毒性:SCCPs可能干扰甲状腺激素的合成、分泌和代谢,影响甲状腺功能。流行病学调查发现,SCCPs暴露与甲状腺疾病的发生存在一定关联。

肝毒性:SCCPs暴露可导致肝脏损伤,表现为肝细胞变性、坏死和炎症反应。长期暴露还可能增加肝癌风险。研究发现SCCPs可激活AhR信号通路,诱导CYP酶活性,产生活性氧自由基,造成氧化应激损伤。

肾毒性:SCCPs对肾脏也有毒性作用,可引起肾小管损伤和肾功能异常。慢性暴露可能增加肾癌风险。

生殖毒性:SCCPs可能影响生殖系统功能,对精子质量和卵巢功能产生不良影响,还可能干扰内分泌系统,影响性激素水平。

代谢紊乱与信号通路扰动

SCCPs暴露与代谢紊乱密切相关,特别是与糖脂代谢异常有关。流行病学调查显示,SCCPs暴露水平与总胆固醇、甘油三酯等血脂指标呈正相关,与2型糖尿病风险增加有关。在分子机制层面,SCCPs可通过干扰多个信号通路来发挥毒性作用:

  1. 1.

    芳香烃受体(AhR)信号通路:SCCPs可激活AhR,进而诱导细胞色素P450酶(CYP)活性,参与氧化应激反应。

  2. 2.

    过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路:SCCPs可能通过激活PPAR调控脂质代谢相关基因表达,影响脂质稳态。

  3. 3.

    核因子κB(NF-κB)信号通路:SCCPs可激活NF-κB通路,引发炎症反应。

  4. 4.

    丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路:SCCPs可能通过激活MAPK通路参与细胞凋亡和炎症反应。

未来研究方向

为了更好地评估和管控SCCPs的健康风险,未来的研究应重点关注以下几个方面:

  1. 1.

    人类暴露组学:通过整合多组学技术识别暴露生物标志物,建立更精确的暴露评估体系。

  2. 2.

    计算毒理学与类器官技术整合:利用计算机模拟和类器官模型深入解析SCCPs的毒性机制。

  3. 3.

    风险早期预警体系:构建基于生物标志物的SCCPs健康风险早期预警系统。

  4. 4.

    全球治理策略:为持久性有机污染物的全球管理和政策制定提供科学依据。

总之,SCCPs作为一种重要的持久性有机污染物,其环境暴露和健康风险不容忽视。深入了解其毒性机制对于制定有效的风险管控措施和保护公众健康具有重要意义。

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