《Journal of Hazardous Materials Advances》：Transfer of CLD from exposed ewes to fetus during gestation
编辑推荐：
：持久性有机污染物（POPs）具有毒性、环境持久性、生物累积潜力及长距离环境迁移能力，其亲脂性促进了在环境 compartments 中的蓄积。十氯酮（CLD）作为一种POPs，曾于1972至1993年间在法属西印度群岛用于防治香蕉象鼻虫，导致该地区土壤持续污
：持久性有机污染物（POPs）具有毒性、环境持久性、生物累积潜力及长距离环境迁移能力，其亲脂性促进了在环境 compartments 中的蓄积。十氯酮（CLD）作为一种POPs，曾于1972至1993年间在法属西印度群岛用于防治香蕉象鼻虫，导致该地区土壤持续污染。目前，马提尼克约30%及瓜德罗普约23%的农业用地仍受CLD污染。反刍动物户外饲养通过非自愿性土壤摄入导致其暴露于POPs。为保障食品安全和畜牧生产系统的可持续性，已有研究提出限制动物CLD暴露及调整饲养期以促进净化的策略。Fournier等人（2022）建立了非妊娠、非泌乳成年母羊的生理药代动力学（PBPK）模型，涵盖吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程。然而，关于妊娠和泌乳等生理阶段对污染家畜CLD净化影响的数据仍十分匮乏，尤其是通过胎盘和乳汁的产前及产后暴露途径。胎儿发育是特别脆弱的时期，此阶段的化学暴露可导致胎儿污染。目前尚无关于妊娠繁殖动物体内CLD转移定量数据，尽管多项人类研究已证明孕妇血液中的CLD可通过胎盘经脐带血转移至新生儿。胎盘被视为部分屏障，对CLD这类低分子量、高亲脂性化合物仅提供有限保护。研究已表明家畜胎儿通过胎盘 compartment 持续暴露于显著水平的POPs。Rychen等人（2013）亦证明犊牛出生时已受污染，其血清多氯联苯（PCB）浓度与母体浓度强相关且超过母体两倍以上，证实了这些化合物的高效经胎盘转移及胎儿优先蓄积。鉴于已有关于干奶期非妊娠母羊的研究结果，本研究采用妊娠母羊以探究妊娠状态对CLD毒代动力学的影响。此外，鉴于羊因其妊娠和胎盘发育与人类生理相似性而被认为是相关动物模型，妊娠母羊被用于研究母体-胎儿间CLD转移。本研究主要目标为：（i）通过估算达到血清稳态浓度所需时间，表征妊娠母羊体内CLD的毒代动力学特征；（ii）通过分析胎儿 compartments 评估分娩时粪便及胎儿排泄，以评估妊娠母羊的ADME过程。
论文解读
一、研究背景与问题
持久性有机污染物（POPs）以毒性、环境持久性、生物累积性和长距离迁移能力为特征，其亲脂性使其易于在环境和生物体内蓄积。十氯酮（CLD）是一种曾于1972至1993年间在法属西印度群岛用于防治香蕉象鼻虫的POPs杀虫剂，导致马提尼克和瓜德罗普约30%和23%的农业用地至今仍受污染。反刍动物户外饲养通过非自愿性土壤摄入导致动物暴露于CLD，牛只无意摄入的污染土壤可高达牧草干物质摄入量的10%。动物产品如鸡蛋和组织可被CLD严重污染，对食品安全链和畜牧生产构成重大威胁。欧盟已设定肌肉组织中CLD最大残留限量（MRL）为20 μg·kg?1鲜重（FM）以保护消费者健康。尽管已有研究建立了非妊娠非泌乳成年母羊的生理药代动力学（PBPK）模型，但妊娠和泌乳等生理阶段对CLD净化的影响数据仍匮乏，尤其是经胎盘和乳汁的产前产后暴露途径。胎儿发育期尤为脆弱，化学暴露可导致胎儿污染，但尚无妊娠繁殖动物体内CLD转移的定量数据。人类研究已证明孕妇血液中的CLD可通过胎盘转移至新生儿，胎盘对低分子量高亲脂性化合物仅提供有限保护。羊因妊娠和胎盘发育与人类生理相似而被视为相关动物模型，故本研究采用妊娠母羊探究母体-胎儿间CLD转移，旨在表征妊娠母羊体内CLD毒代动力学特征并评估粪便及分娩时胎儿排泄的ADME过程。
二、研究设计与技术方法
研究人员在法国洛林大学实验设施开展实验，选用8只2至6岁、平均体重74.8±7.3 kg的3月龄多胎妊娠Lacaune母羊，预计产羔1至3只不等。动物适应7天后，从妊娠第三个月至分娩期间，以目标剂量1 μg CLD·kg?1体重·d?1进行口服暴露，实际因污染颗粒浓度测定为7.28 mg·kg?1而最终暴露剂量为4.5 μg CLD·kg?1体重。实验采用连续暴露设计，期间定期采集母羊血液和粪便样本，分娩时采集羔羊血液，4只羔羊被处死以测定全身负担（body burden）。血清中CLD及其代谢物十氯醇（CLDOH）采用QuECHERS方法提取后经气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）定量；粪便样本由巴斯德研究所采用QuECHERS结合液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析；羔羊全身负担由Labocea实验室采用法国国家参考实验室官方方法（ANSES PBM Pest LSA-INS-0164）经LC-MS/MS测定。动力学参数通过指数回归模型拟合，半衰期按T1/2=ln(2)/k计算，统计采用线性混合模型、ANOVA及配对t检验。
三、研究结果
3.1 体重变化及血清中CLD和CLDOH动力学
妊娠母羊在暴露期间日增重145.5±61 g，体重从75±9 kg显著增加至分娩时83±9 kg，表明CLD暴露未对体重、行为或采食产生即时不良影响。血清CLD浓度从不可检测水平逐渐升至分娩时平均174.7±21.7 ng·g?1，CLDOH浓度达1.24±0.75 ng·g?1，两者均在暴露第43天和36天后显著增加后趋于平稳。动力学模型拟合显示CLD稳态浓度A=301 ng·g?1，速率常数k=1.72×10?2 d?1，计算半衰期为40.3天，约为非妊娠非泌乳母羊（23.2天）和山羊（20天）的两倍。因此妊娠母羊在分娩时仅达到稳态浓度的约60%，需120至140天才能达到90%平衡，这归因于胎儿 compartment 作为深部组织 compartment 与体循环缓慢平衡，延缓了CLD蓄积和稳态达成。CLDOH稳态浓度A=1.93 ng·g?1，速率常数2.36×10?2 d?1，半衰期28.9天，血清中CLDOH浓度始终不足CLD浓度的百分之一。
3.2 粪便中CLD和CLDOH动力学
粪便中CLD浓度在50天内逐渐升至最大值287±54.5 ng·g?1干物质，CLDOH呈现延迟但持续升高，在8至50天达最大值120±14.4 ng·g?1干物质。根据个体粪便排泄速率，母羊妊娠期间CLD平均排泄11.0±0.7 mg，CLDOH平均排泄5.17±2.19 mg，分别占摄入污染物总量的50.6%和13.6%。与既往非妊娠母羊静脉注射研究（粪便回收86%摄入量）相比，本研究结果相近，表明妊娠生理阶段不影响粪便排泄途径，粪便仍是CLD主要消除途径。
3.3 羔羊和母羊血清中CLD和CLDOH浓度特征
分娩时母羊血清CLD平均175±21.7 ng·g?1，CLDOH平均1.24±0.75 ng·g?1；羔羊血清CLD平均84.7±33.6 ng·g?1，CLDOH平均2.98±1.40 ng·g?1。配对t检验显示母羊CLD浓度显著高于其羔羊（比值0.51±0.25，p<0.001），而羔羊CLDOH浓度显著高于母羊（比值2.76±1.57，p<0.001）。羔羊性别对血清CLD或CLDOH浓度无显著影响。这一结果可能表明CLD存在化合物特异性行为，或羔羊具有更强的CLD代谢能力，导致其血清中CLDOH浓度升高。
3.4 分娩时新生羔羊排泄
基于4只处死羔羊数据推算，羔羊全身负担约123±15 μg·kg?1。分娩使母羊可消除膳食CLD摄入量的2%至6%，取决于羔羊数量和体重。与其他POPs类别（如PCBs和PCDD/Fs）报道的母体至胎儿转移率0.9%至20%相比，CLD经胎盘转移属于母羊的次要消除途径。计算所得分娩时残留保留率为总暴露量的36.6±3.32%，范围18%至52%，提示个体间代谢能力存在显著差异，与CLD的亲脂性及在肝脏、脂肪组织中的蓄积行为一致。
四、讨论与结论
本研究存在一定局限性：污染颗粒制备未达预期浓度导致暴露量略低于既往研究，但仍符合实地污染情景；暴露时长或需延长以确保CLD达到平衡；全身负担外推是基于3R原则限制动物处死数量的有意选择，羔羊体重和CLD浓度的整体均质性支持外推方法的有效性。研究结论表明，妊娠母羊体内CLD呈现延迟但持续的蓄积，稳态平台需120至140天达成；CLD半衰期长于非妊娠动物，提示CLD可能转移至胎儿，可能与妊娠期蛋白质组调节有关。研究证实胎儿在子宫内暴露于CLD，占摄入总量的2%至6%，经胎盘转移是母羊的次要消除途径。羔羊可能具备显著的CLD消除能力，表现为其血清中CLDOH浓度较高。粪便仍是妊娠期间CLD的主要消除途径，但CLDOH排泄有限可能提示妊娠不影响CLD吸收但可能降低母羊肝脏对CLD的代谢，需进一步确认。鉴于屠宰时肾周脂肪中CLD浓度超过MRL导致屠体被弃置和销毁的负面经济后果，本研究数据为有效的原位净化策略铺平道路，可用于完善反刍动物CLD转移模型，实现基于血清采样的体内监测方法，在屠宰前评估动物组织CLD水平与监管阈值的关系。进一步研究母羊泌乳和羔羊生长将有助于确定产奶条件下母羊和生长羔羊的净化时间，为当地利益相关者选择和制定适当的净化策略提供关键数据。此外，羊作为相关动物模型，这些新数据可为人类母体-胎儿CLD转移的进一步研究开辟途径。
