围产期暴露于环境污染物邻苯二甲酸丁苄酯（BBP）诱导成年大鼠神经-免疫-内分泌网络的性别特异性改变

《Frontiers in Immunology》：Perinatal exposure to the environmental pollutant butyl benzyl phthalate (BBP) induces sex-specific alterations in the neuro-immune-endocrine network in adult rats

　　

增塑剂邻苯二甲酸丁苄酯（BBP）是一种普遍存在的内分泌干扰物，常用于聚氯乙烯（PVC）产品中，并可渗滤到环境中，导致人体暴露。BBP已在胎盘、羊水和母乳中被检出，表明在妊娠期和哺乳期存在潜在的暴露风险。BBP是一种具有雌激素样和抗雄激素活性的内分泌干扰化合物（EDC），在高剂量或急性剂量下，可能干扰激素依赖性系统的发育，包括神经-免疫-内分泌网络（NIE）的组成部分及性别二态性。本研究旨在探讨围产期BBP暴露对成年雄性和雌性大鼠NIE网络各组分的影响。从妊娠第5天至断奶期间，研究人员给予孕鼠含或不含BBP（50 μg/L）的饮水。在子代9周龄时，通过检测血清性激素水平、脾脏免疫细胞群、海马神经递质以及血清、海马和脾脏中的细胞因子进行评估。结果显示，BBP暴露导致两性断奶体重降低，且在雄性中效应持续存在。两性脾脏T淋巴细胞和T辅助淋巴细胞群均增加。在海马中，雌性表现出促炎细胞因子升高，而雄性表现出5-羟色胺水平降低，表明成年子代的激素、细胞因子和神经递质水平存在性别特异性改变。

**研究背景与意义**

增塑剂是对人类、动物和环境构成威胁的化学物质。邻苯二甲酸酯是最常见的增塑剂类型之一，广泛用于聚氯乙烯（PVC）、油漆、树脂、卫生及美容产品中。由于邻苯二甲酸酯不与聚合物基质形成共价键，在pH或温度变化后容易渗滤至环境中。邻苯二甲酸丁苄酯（BBP）是一种高分子量邻苯二甲酸酯，在地表水、地下水（浓度1至201 ng/L）、瓶装水（最高12.1 μg/L）及多种食品中被检出，估计每日饮食摄入量可达15.5 μg/kg。人类在出生前即开始暴露于邻苯二甲酸酯，羊水、胎盘和胎粪中均检出其存在；母乳喂养期间，通过母乳和婴儿配方奶粉以及奶瓶和卫生用品的使用使暴露持续。因此，在关键发育窗口期——即细胞编程过程对外源物质高度易感的暂时性阶段——暴露被显著促进，可能产生长期改变。

BBP是一种内分泌干扰化合物（EDC），具有雌激素受体（ER）α和ERβ激动活性，并表现出抗雄激素效应。既往研究主要集中在高剂量BBP暴露对雄性生殖系统的影响，包括肛门生殖器距离（AGD）缩短、尿道下裂、隐睾等畸形。目前存在的主要问题包括：从神经-免疫-内分泌网络（NIE）整合视角研究BBP生物学效应的实验数据极为有限；尚无研究探讨BBP暴露的性别二态性维度；尽管实际暴露水平远低于被认为是安全的水平，仍发现邻苯二甲酸酯暴露与健康效应（包括NIE网络改变）之间存在相关性。因此，研究人员开展本研究，旨在探讨围产期慢性低剂量BBP暴露对大鼠神经、内分泌和免疫系统之间通讯可溶性因子的二态性影响。该研究发表在《Frontiers in Immunology》。

**主要技术方法**

本研究使用Wistar大鼠模型，实验在墨西哥国立自治大学生物医学研究所（IIBo）生物模型单元（UMB）进行。孕鼠自妊娠第5天至断奶（PND 21）经饮水暴露于50 μg/L BBP，每日摄入量约13 μg/kg/天；对照组给予不含BBP的饮水。实验分组为14只对照雄性、12只对照雌性、8只BBP雄性和7只BBP雌性；9周龄时处死并收集血液、脾脏、肺、肝、肾和脑。采用流式细胞术定量脾脏免疫细胞亚群；采用酶免疫吸附测定法（EIA）检测血清类固醇激素；采用MILLIPLEX磁珠panel检测血清、脾脏和海马中的细胞因子；采用高效液相色谱法（HPLC）检测海马神经递质及其代谢物。统计分析采用ANOVA及Tukey事后检验，P<0.05为差异有统计学意义。

**研究结果**

3.1 BBP暴露子代体重降低

BBP暴露大鼠在3周龄（断奶时）体重显著降低（雄性p<0.05，雌性p<0.01），雄性在9周龄时效应持续存在（p<0.05），BBP雄性平均体重299.2±22.8 g，低于对照雄性的325.3±21.5 g。肝脏相对重量在BBP暴露组中升高（p<0.05），雌性肾脏相对重量降低（p<0.05）。肺相对重量存在性别差异（雌性较重，p<0.01），脾脏重量在BBP雌性与BBP雄性之间存在二态性差异。

3.2 对照组和BBP暴露组激素水平的性别二态性

睾酮和DHT在雄性中显著升高（p<0.0001；DHT p≤0.01），孕酮在雌性中升高（p<0.0001）。DHEA仅在BBP暴露组中呈现二态性，雌性更高（p<0.01）。BBP暴露组雌性雌二醇浓度升高（p<0.05）。雄性BBP暴露未引起激素水平改变。皮质酮在多数个体中超过检测上限（240 ng/ml），无法进行统计分析。

3.3 BBP暴露动物免疫细胞群的二态性差异

脾脏中NK细胞和巨噬细胞在BBP暴露大鼠中无总体变化，但BBP雌性表现出较低NK细胞百分比（p<0.05）和较高巨噬细胞百分比（p<0.05）。Tγδ淋巴细胞无改变。总T淋巴细胞（CD3⁺）在BBP暴露组中增加（雄性p<0.05，雌性p<0.001）。B细胞（CD45RA⁺）无处理或性别效应。BBP雌性CD3⁺/CD45RA⁺比值升高（p<0.05）。CD4⁺辅助T淋巴细胞在两种性别中均升高（p<0.0001）。CD8⁺细胞毒性T淋巴细胞呈现性别二态性（雌性更高，p<0.005），但与BBP暴露无关。CD4⁺/CD25^hi/FOXP3⁺调节性T细胞无显著变化。

3.4 BBP暴露动物细胞因子水平的二态性差异

血清中，BBP暴露大鼠IL-6不可检测，IL-4水平低于对照组。TNF-α在对照组中呈现二态性（雄性高于雌性，p<0.01），BBP组中差异不显著。脾脏中，BBP雄性TNF-α浓度升高（p=0.002）。海马中，BBP雌性促炎细胞因子IFN-γ（p<0.01）、IL-1β（p<0.01）、IL-5（p<0.0001）及调节性细胞因子IL-10（p<0.05）升高，提示神经炎症状态；TNF-α不可检测。

3.5 BBP暴露雄性神经递质水平降低

BBP雄性海马5-HT浓度显著低于对照雄性（p<0.01）。Trp、5-HIAA、DA和DOPAC未见组间或性别差异。

**讨论与结论**

讨论部分指出，围产期低剂量BBP暴露（50 μg/L，约13 μg/kg/天）足以诱导NIE网络的持续性和性别特异性改变。外周水平未发现整体促炎标志物升高，但IL-6不可检测可能提示免疫功能缺陷。脾脏TNF-α升高可能与BBP促进Th2型炎症反应的机制相关。雌性海马表现神经炎症而雄性表现5-HT降低，表明中枢神经系统对BBP的易感性存在性别差异，可能与大脑早期发育中的雄性化/去雌性化过程有关。

研究结论：妊娠期和哺乳期暴露于BBP即使在暴露水平处于被认为安全的范围内，也会导致NIE网络的长期二态性改变。低剂量BBP不足以复制高剂量暴露研究中的激素改变，但两性脾脏免疫细胞组成均发生改变，辅助T细胞群增加。海马呈现二态性后果：雌性表现神经炎症，雄性5-羟色胺水平降低。有必要在关键发育期考虑BBP增塑剂的影响，尤其是在分子水平上确定其毒性，从而促进对其使用和暴露法规的修改。