外阴皮肤上的塑料相关化学物质——皮肤暴露及对角质形成细胞的影响

《Environment International》：Plastic-associated chemicals on vulvar skin – Dermal exposure and effects on keratinocytes

　　

研究人员在聚酰胺内裤中检测到比棉质内裤更高的双酚/邻苯二甲酸酯（bisphenol/phthalate）水平。首次报告人类外阴皮肤上存在塑料相关化学物质（Plastic-associated chemicals, PACs），需要进行皮肤吸收研究。研究人员在人外阴皮肤上检测到邻苯二甲酸二乙酯（Diethyl phthalate, DEP）、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯（Di(2-ethylhexyl) phthalate, DEHP）和邻苯二甲酸二正壬酯（Di-n-nonyl phthalate, DnDP），而双酚类化合物相对稀少。首次报告3D皮肤等效物（3D skin-equivalents）上存在PACs，暴露改变了表皮厚度（epidermal thickness）。

**论文解读：塑料相关化学物质在外阴皮肤上的暴露及对角质形成细胞的影响**

**研究背景与问题**
塑料相关化学物质（Plastic-associated chemicals, PACs）涵盖塑料中所有可检测的化学物质，包括未与聚合物化学结合的添加剂以及结合成分，其中邻苯二甲酸酯（phthalates）和双酚（bisphenols）最为常见。高分子量邻苯二甲酸酯如邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯（Di(2-ethylhexyl) phthalate, DEHP）和邻苯二甲酸二异癸酯（Diisodecyl phthalate, DiDP）用于聚氯乙烯生产，而低分子量种类如邻苯二甲酸二乙酯（Diethyl phthalate, DEP）和邻苯二甲酸二异丁酯（Diisobutyl phthalate, DiBP）广泛用于个人护理产品。双酚A（Bisphenol A, BPA）及其替代品双酚S（Bisphenol S, BPS）和双酚F（Bisphenol F, BPF）在纺织品生产中被用作染料和抗氧化剂的稳定中间体。已有研究将PAC暴露与特应性皮炎（Atopic dermatitis, AD）、湿疹和银屑病等皮肤病的风险增加联系起来，且部分邻苯二甲酸酯和双酚具有雌激素模拟作用，可能通过激素失调影响外阴阴道上皮。虽然PACs已在室内空气、灰尘、衣物和卫生用品中被检测到，但外阴皮肤作为角质化皮肤与薄/非角质化黏膜直接接触环境的特殊部位，其对PACs的暴露情况研究严重不足。外阴皮肤疾病如外阴苔藓硬化（vulvar lichen sclerosus, vLS）和外阴鳞状细胞癌（vulvar squamous cell carcinoma, vSCC）的发病率在许多国家呈上升趋势，而内衣作为PACs的潜在来源和储存库，其与外阴皮肤的接触时间长达每天数小时，但相关暴露评估尚属空白。因此，研究人员开展本研究，旨在测量市售女性内裤和外阴皮肤上的PACs，并评估代表性PACs对3D皮肤等效物的体外影响。论文发表在《Environment International》。

**主要技术方法**
研究人员从巴林国王哈马德大学医院（King Hamad University Hospital, KHUH）招募了19名成年女性志愿者（队列来源），由志愿者自行采集外阴和大腿皮肤拭子，同时购买14件市售女性内裤（5件棉质，5件聚酰胺，4件其他材质）。采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）和气相色谱-三重四极杆质谱（GC-MS/MS）分析样品中的11种邻苯二甲酸酯和7种双酚。使用3D皮肤等效器官型筏培养（Organotypic raft cultures, ORCs）模型，将原代人表皮角质形成细胞（Normal human epidermal keratinocytes, NHEKs）与3T3成纤维细胞共培养，暴露于30 μM和100 μM的BPA或DEHP 10-14天，通过苏木精-伊红（Hematoxylin and eosin, H&E）染色和ImageJ软件测量表皮厚度。

**研究结果**
**3.1 女性内裤织物中的塑料相关化学物质**
在14件内裤中，邻苯二甲酸二甲酯（Dimethyl phthalate, DMP）、DEP、DEHP和邻苯二甲酸二壬酯（Di-n-nonyl phthalate, DnNP）的检出率（Detection frequency, DF）为100%，而邻苯二甲酸二环己酯（Dicyclohexyl phthalate, DCHP）、邻苯二甲酸二正辛酯（Di-n-octyl phthalate, DnOP）和DiDP未检出。BPA和BPS检出率100%，BPB、BPZ和BP-AP未检出。DEHP的中位浓度最高（926 ng/g），BPF的中位浓度为314 ng/g。与棉质内裤（95%棉）相比，聚酰胺内裤（>70%聚酰胺）中BPS、DMP和DEP的浓度显著更高（Mann-Whitney检验，p<0.05），而DiBP和DnBP在棉质中检出率更高。

**3.2 外阴皮肤拭子中的塑料相关化学物质**
18名志愿者（平均年龄41岁，体重指数27.4 kg/m2）的外阴皮肤拭子中，DnDP、DEP和DEHP是最常见的邻苯二甲酸酯，DMP低于检出限，BBzP、DCHP、DnOP、DnNP和DiDP未检出。BPA未检出，BPS在47%外阴拭子和58%大腿拭子中检出。Spearman相关分析显示，PACs的皮肤拭子浓度与亲脂性（log K_ow）和分子量呈显著正相关（p<0.0001），但与志愿者年龄和体重指数无关。通过每日估计摄入量（Estimated daily intake, EDI）计算，除BPS和BPF在第95百分位外，所有双酚EDI均低于欧洲食品安全局设定的BPA可耐受限值（0.2 ng/kg bw/day）；邻苯二甲酸酯中DEHP的EDI最高（50百分位0.26 ng/kg bw/day，95百分位0.55 ng/kg bw/day）。

**3.3 BPA和DEHP暴露与表皮厚度减少相关**
在3D ORCs模型中，BPA处理导致表皮厚度显著减少，且在高浓度（100 μM）下出现明显的细胞毒性，表现为表皮发育不良。DEHP处理在30 μM时减少表皮厚度，但在100 μM时未观察到显著变化，呈现非单调剂量-反应关系。此外，DEHP处理组的表皮常与下方胶原完全分离，提示皮肤-表皮连接完整性受损。

**总结与结论**
讨论部分指出，本研究首次报告了人类外阴皮肤上PACs的存在，并与其他研究比较了内衣中PACs的水平差异。聚酰胺内裤中BPS、DMP和DEP浓度较高，可能与纤维类型对化学物质的吸附差异有关。皮肤拭子中PACs的浓度与亲脂性和分子量正相关，这与既往研究一致，表明这些性质可能影响皮肤对PACs的吸收。体外实验显示BPA和DEHP可减少表皮厚度，但DEHP的非单调反应与动物模型中的结果相反，可能反映了正常细胞与疾病状态下对PACs的内在反应差异。研究局限性包括样本量小、未直接估算内衣到皮肤的迁移率、EDI计算基于最坏情况以及志愿者自采样可能引入变异。然而，研究结果提示，长期外阴PAC吸收可能结合内在或外源性应激因素，促进炎症状态，从而与外阴皮肤病（如vLS和vSCC）的发病相关。研究结论：本假设生成性研究报道了传统女性内裤及（首次）活体人类外阴皮肤上存在邻苯二甲酸酯和双酚。外阴是一个独特的解剖部位，角质化良好和薄/非角质化皮肤与内衣形成闭塞性接触。长期外阴PAC吸收，特别是结合一生中可能出现的固有或外源性应激因素，可能促进炎症状态，从而助长外阴皮肤病的发生或发病机制，这与多个国家观察到的vLS和vSCC显著增加可能相关。