程飛飛，劉燕群，譚 芳

（江漢大學 a.醫(yī)學院；b.化學與環(huán)境工程學院；c.持久性有毒污染物環(huán)境與健康危害湖北重點實驗室，湖北 武漢 430056）

社會發(fā)展伴隨著許多化合物的合成，借此增加我們的幸福感和舒適度。然而，這些化合物中的一些污染環(huán)境和食品，并直接被吸收到人體，這可能會影響人體的健康，擾亂生理功能，如內(nèi)分泌系統(tǒng)。溴化阻燃劑（BFRs）廣泛應(yīng)用于塑料、電子設(shè)備、建筑材料和紡織品。在BFRs 中，四溴雙酚A（teabromobisphenol A，TBBPA）是應(yīng)用最廣泛的化合物，產(chǎn)量居世界首位。四溴雙酚A（TBBPA）是一種高親脂性持久性有機污染物（POP），是溴化阻燃劑（BFRs）化學類的化合物。TBBPA 作為一種輔助阻燃劑，釋放到環(huán)境中，已在空氣、灰塵、土壤、沉積物、商業(yè)飲用水和海產(chǎn)品中檢測到。TBBPA 也存在于人類母乳、脂肪組織、血清、臍帶等［1］。人暴露通過吸入、皮膚接觸和攝入發(fā)生。由于其能夠在環(huán)境中長期存在，在生物體內(nèi)富集、發(fā)生代謝轉(zhuǎn)化，并能夠長距離遷移和潛在的消費者暴露，TBBPA 的毒性已被廣泛研究。環(huán)境和生物監(jiān)測顯示，盡管TBBPA 在動物和人體內(nèi)的半衰期都很短，但持續(xù)暴露在TBBPA 中可能會增加該制劑的局部濃度，并可以增強不良毒理學效應(yīng)。先前的研究已經(jīng)表明TBBPA 在廣泛的環(huán)境和生物樣品中經(jīng)常被檢測到。近年來，國際癌癥研究機構(gòu)（IARC）對TBBPA 的毒性進行了重新評價，并在不斷更新科研成果的基礎(chǔ)上對評價結(jié)果進行了修改。根據(jù)最新分類，因其具有的致癌作用，TBBPA 已被列入2A 類致癌物［2］。由于生物體經(jīng)常接觸多種外源性物質(zhì)，同時由于高的暴露水平，因此研究TBBPA 的毒性是很有必要的。

1 TBBPA相關(guān)毒性研究

1.1 急性毒性

對哺乳動物建立急性毒性暴露模型，發(fā)現(xiàn)TBBPA 對其毒性影響微弱，只有達到一定的g/kg 數(shù)量級才能夠引起明顯的毒害效應(yīng)。在大鼠經(jīng)口喂養(yǎng)急性毒性暴露實驗中，研究結(jié)果基本相似，輕微劑量TBBPA 對大鼠的急性毒性可忽略不計［3］。在其中某些研究中，將對照組和控制組的大鼠，一次分別暴露在TBBPA 50 ～5 000 mg/kg 和無添加的同一環(huán)境中，并未產(chǎn)生死亡，觀察病理學組織，也無明顯損傷，兩者無顯著差異；采用單次口飼灌胃方式，劑量為TBBPA 5 000 mg/kg 后，大鼠出現(xiàn)行動遲緩，行為呆滯，對外界干擾反應(yīng)遲鈍的情況［4］，持續(xù)5 h 后，部分大鼠已經(jīng)死亡；在對小鼠的急性暴露模型研究中，設(shè)置一定濃度的TBBPA 暴露環(huán)境氣氛，實驗過程無動物產(chǎn)生死亡，同時其肝臟、脾腎等沒有明顯的組織損傷［5］。

1.2 亞慢性毒性

向明燈等［6］采用Wistar 雄性大鼠做TBBPA（20 ～ 600 mg/kg）亞慢性毒性皮膚暴露研究，發(fā)現(xiàn)TBBPA被吸收約3.8% ～13.4%，且主要以糞便形式排出，組織及血液殘留量很??；大鼠皮膚暴露區(qū)域有一定的炎癥細胞浸潤及部分組織膠原間隙增寬，并未引起預(yù)期的病理損害，結(jié)果表明，TBBPA 亞慢性皮膚暴露對Wistar 大鼠無明顯毒效應(yīng)。另一項研究中汪正東等［7］建立口鼻呼吸模型，經(jīng)亞慢性呼吸暴露TBBPA 后，實驗結(jié)果顯示TBBPA 對大鼠造成了一定程度的腎臟和脾臟臟器系數(shù)的下降，但未引起明顯的肺組織損傷現(xiàn)象。在亞急性和慢性暴露研究中，小鼠每天口服TBBPA 2 200 mg/kg 連續(xù)4 周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠體重下降，脾臟重量增加，血液中紅細胞濃度降低、血清蛋白濃度降低等改變。

1.3 內(nèi)分泌干擾效應(yīng)

四溴雙酚A（TBBPA）是市場需求量最大的溴化雙酚A 之一，被普遍認為是一種潛在的內(nèi)分泌干擾物。干擾效應(yīng)主要針對動物體甲狀腺和生殖性器官，可能對甲狀腺激素分泌以及雌性激素分泌機制產(chǎn)生影響。

由于TBBPA 與三碘甲腺原氨酸（T3）和甲狀腺素（T4）具有類似的化學結(jié)構(gòu)，在機體調(diào)節(jié)過程中可能取代了T3、T4 作用，擾亂了機體分泌系統(tǒng)平衡，從而造成了TBBPA 對甲狀腺系統(tǒng)平衡的破壞，造成了內(nèi)分泌干擾效應(yīng)。有關(guān)TBBPA 的甲狀腺干擾效應(yīng)，不少科研工作者進行了許多相關(guān)性探究，也取得了一些進展。研究表明TBBPA 以不同的方式干擾甲狀腺功能。TERASKI 等［8］發(fā)現(xiàn)TBBPA 與轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白（TTR）結(jié)合能力強，有可能干擾了T4 的轉(zhuǎn)運過程。馬潔瑤等［9］通過非變性電噴霧質(zhì)譜和分子對接模擬實驗，發(fā)現(xiàn)溴代阻燃劑TBS 及其羥基化代謝物（4-OH-BDE-187、6-OH-BDE-180）與轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白TTR 結(jié)合位點在ASP-74 殘基附近。MEERTS 等［10-11］運用放射性同位素標記法，采取體外實驗，對甲狀腺素運載蛋白（TTR）和幾種BFRs 結(jié)合情況進行分析，實驗數(shù)據(jù)表明，TBBPA 能夠結(jié)合TTR，與T4 互為競爭關(guān)系，且結(jié)合能力遠高于 T4，可達到 T4 的 10 倍以上。VAN DER VEN 等［12］對 Wistar 大鼠采取亞慢性毒性暴露實驗，持續(xù)口鼻暴露達28 d，結(jié)果顯示，雄性大鼠血清中T4 含量升高，T3 含量呈現(xiàn)下降趨勢；雌性大鼠血清中，T4 含量呈現(xiàn)升高狀況，T3 含量無顯著變化，表明TBBPA 攝入動物體內(nèi)可引起甲狀腺激素平衡機制的改變。COPE 等［13］通過實驗觀察到，雄性大鼠暴露于TBBPA 環(huán)境中，血清中T3 水平濃度在 TBBPA 達到 1 000 mg/kg BW/d 時顯著降低，T4 水平在 100 mg/kg BW/d 和 1 000 mg/kg BW/d劑量時均降低，但血清中T3/T4 比值未見明顯影響。同時在TBBPA 和Cd 的聯(lián)合染毒研究中發(fā)現(xiàn)，T3 和T4 呈下降趨勢，TSH 水平略有提高，且略高于單Cd 暴露組；在處理后的樣品中SD 雌性大鼠甲狀腺濾泡和膠質(zhì)區(qū)變化較小，并沒有引起明顯的甲狀腺組織病理學改變［14］。雖然目前涉及TBBPA 的甲狀腺干擾效應(yīng)方面的研究較多，也取得了一些成果，但仍未發(fā)現(xiàn)其確切的作用方式和具體的干擾機制。

TBBPA 羥基化的代謝物在動物體內(nèi)會減弱雌激素磺基轉(zhuǎn)移酶的活性，進而導(dǎo)致雌激素的磺基化過程被阻礙［15］。VAN DER VEN 等［12］發(fā)現(xiàn)，大鼠暴露于TBBPA 一定時間后，雌鼠性發(fā)育遲緩，雄性大鼠性腺質(zhì)量增加。MEERTS 等［10］的研究結(jié)果證實，TBBPA 能夠?qū)π∈螽a(chǎn)生較輕的雌激素分泌干擾效果。KUIPER 等［16］發(fā)現(xiàn)在小于1.5 μmol/L 的TBBPA 實驗濃度下，斑馬魚產(chǎn)生早熟、仔魚成活率下降現(xiàn)象，同時實驗數(shù)據(jù)表明其產(chǎn)卵率、孵化率下降，卵母細胞增多。雌性Wistar Han 大鼠口服TBBPA 后，對子宮角的血清、肝臟、近端（離子宮頸最近）和遠端（離卵巢最近）切片進行生物變化評估，發(fā)現(xiàn)雌激素穩(wěn)態(tài)被破壞［17］。

1.4 器官毒性

TBBPA 的器官毒性主體表現(xiàn)在肝、腎毒性，同時對肺也有輕微影響。相關(guān)研究表明給予一定劑量TBBPA 濃度，動物組織器官臟器系數(shù)有一定下降。SZYMANSKA 等［18］的研究結(jié)果顯示，在較高劑量（750 和1 125 mg/kg BW）TBBPA 條件下，Wistar 大鼠經(jīng)口飼方式連續(xù)性灌胃28 d 以上，結(jié)果顯示，雌鼠血液中谷胱甘肽水平呈現(xiàn)下降趨勢，高劑量暴露組中大鼠丙二醛濃度呈現(xiàn)上升趨勢，同時5-氨基酮戊酸脫水酶活性被減弱，推測大鼠血紅素代謝的過程由于高濃度TBBPA 的影響被擾亂，對肝臟具有一定的毒性作用，產(chǎn)生了損傷。TADA 等［19］添加0.01% 、0.1% 、1%濃度 的TBBPA 于孕期小鼠食物內(nèi)，發(fā)現(xiàn)攝入1% TBBPA 食物可以導(dǎo)致受試小鼠母體和幼崽肝、腎損傷。另一項相關(guān)毒性研究中，TADA 等［20］采取連續(xù)暴露方式，當ICR 小鼠暴露時間達14 d 時，數(shù)據(jù)顯示，暴露劑量的增加，導(dǎo)致小鼠肝臟濕重也隨之上升。對肝臟進行組織病理學分析發(fā)現(xiàn)，肝臟細胞細胞核出現(xiàn)損傷，同時細胞間隙增大。對環(huán)青春期大鼠灌胃（15.7、140.5、1 639.7 mg/kg BW）均導(dǎo)致肝內(nèi)炎性細胞浸潤以及細胞病灶性壞死，進一步表明TBBPA 存在誘導(dǎo)肝損傷的可能性。

在TBBPA 經(jīng)口暴露亞慢性毒性研究中，王瓊［21］對Wistar 大鼠進行了持續(xù)90 d 的暴露實驗，病理學組織分析發(fā)現(xiàn)高劑量組大鼠肝、腎組織均出現(xiàn)微弱的損傷現(xiàn)象。FUKUDA 等［22］實驗發(fā)現(xiàn)，高劑量TBBPA 組中新生大鼠出現(xiàn)明顯的腎損傷效應(yīng)，持續(xù)2 周恢復(fù)后，發(fā)現(xiàn)腎損傷效應(yīng)仍然未消失。進一步探究TBBPA 對新生大鼠的腎臟損傷效應(yīng)，F(xiàn)UKUDA 等［22］選取5 周齡大鼠進行了18 d 重復(fù)暴露實驗，生理學組織觀察并未發(fā)現(xiàn)大鼠腎損傷，表明對新生大鼠TBBPA 具有特異性腎毒性效應(yīng)。

在TBBPA 氣相暴露實驗中，龍金烈等［23］模擬浙江臺州電子垃圾拆卸地附近空氣環(huán)境對ICR 小鼠進行了連續(xù)60 d 染毒，結(jié)果引起肺組織炎癥、細胞膜損傷，激發(fā)肺組織自身的免疫保護及抗纖維化作用。WU 等［24］采用組織學和蛋白質(zhì)組學相結(jié)合的方法，探索TBBPA 誘導(dǎo)氧化應(yīng)激下A549 細胞可能存在的毒理學機制，TBBPA 干擾ROS 生成、MDA 水平和CASPASE-3 的活性，導(dǎo)致線粒體毒性，而線粒體是活性氧生成的主要來源，同時線粒體功能障礙可能與哮喘、囊性纖維化和肺癌等肺部疾病的發(fā)病機制有關(guān)。

1.5 神經(jīng)毒性

由于TBBPA 具有甲狀腺素干擾效應(yīng)，與神經(jīng)毒性有著密切聯(lián)系，甲狀腺激素缺乏，會導(dǎo)致腦的生長發(fā)育障礙。為了深層次探討TBBPA 是否會通過干擾甲狀腺激素，進而影響神經(jīng)行為功能。將處在胚胎期斑馬魚暴露于TBBPA 會導(dǎo)致甲狀腺激素水平和相關(guān)基因的改變，TBBPA 通過改變參與斑馬魚幼體神經(jīng)發(fā)育、AChE 活性和行為改變的基因轉(zhuǎn)錄水平，顯示出神經(jīng)毒性，此外這些變化可以通過與T3聯(lián)合治療逆轉(zhuǎn)或消除［25］。LIHENTHAL 等［26］對Wistar 大鼠親代以及子代生長繁殖交配全過程暴露在一定水平范圍的TBBPA 氛圍中，記錄實驗現(xiàn)象，結(jié)果表明子代大鼠的聽覺反應(yīng)、條件恐懼等行為均被干擾，說明TBBPA 能夠?qū)ι窠?jīng)行為產(chǎn)生影響。此外有其他實驗表明，暴露在一定劑量TBBPA（16μmol/L）下，大鼠突觸小泡對多巴胺、谷氨酸和γ-氨基丁酸的攝人均減弱，出現(xiàn)抑制性現(xiàn)象，造成了一定的神經(jīng)毒性效應(yīng)［27］。周天舒等［28］利用BFRs 進行了動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)研究性實驗，結(jié)果顯示，TBBPA 存在致中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的作用，從而造成動物神經(jīng)行為失常及功能衰弱現(xiàn)象（如記憶力和學習功能下降等）。在另一項研究中，研究者使用小鼠胚胎干細胞（mESC），在環(huán)境相關(guān)劑量下，評估了TBBPA 及類似物毒性，表明TBBPA 刺激神經(jīng)分化，而四氯雙酚A（TCBPA）明顯抑制神經(jīng)發(fā)生［29］。同時有研究表明，TBBPA 誘導(dǎo)神經(jīng)元損傷，在這個過程過氧化物酶體增殖物激活受體γ（PPAR-c）可能參與TBBPA 誘導(dǎo)的小鼠原代神經(jīng)元細胞培養(yǎng)中的細胞凋亡和毒性［30］。

1.6 免疫毒性

TBBPA 對哺乳動物具有一定的免疫毒性，能夠干擾機體免疫調(diào)控系統(tǒng)，一定程度上降低生物體免疫力。PULLEN 等［31］通過體外實驗研究發(fā)現(xiàn)，在鼠脾臟細胞培養(yǎng)過程中，3 μmol/L 的TBBPA 就能抑制蛋白質(zhì)CD25 的表達，而CD25 的表達則是T 細胞表達的活性標志物之一，對T 細胞增殖起重要影響，因此可能降低機體對細菌、病毒和腫瘤的免疫力。劉茜等［32］通過體外細胞培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，10 μmol/L 的TBBPA 就可導(dǎo)致Jurkat 細胞（人T 細胞淋巴瘤細胞）死亡近1/3，且隨劑量呈升高趨勢，表明其對Jurkat 細胞增殖有著明顯的抑制作用。WATANABE 等［33］將TBBPA 添加于小鼠的飲食中，數(shù)據(jù)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)的細胞因子和免疫群產(chǎn)生不規(guī)則變化，一定概率造成小鼠對病毒的免疫能力下降。郭小萍等［34］通過小鼠灌胃TBBPA 粉末21 d 對比發(fā)現(xiàn)，小鼠重量增長緩慢，體外抗體形成細胞（PFC）數(shù)目降低，吞噬細胞吞噬百分率降低。同時，進行體外細胞培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，TBBPA 改變自然殺傷（NK）淋巴細胞的腫瘤殺傷功能、炎性細胞因子干擾素γ（IFN-γ）和白細胞介素1β（IL-1β）的分泌［35］。這些均表明TBBPA 可阻礙免疫器官生長及機體代謝，降低機體免疫功能，對免疫系統(tǒng)有一定的毒性。

2 結(jié)論與展望

四溴雙酚A 在環(huán)境中可通過分解、沉降、生物富集等方式作用在大氣、水、土壤中，直接或者間接向動物體和人體內(nèi)遷移轉(zhuǎn)化，進而對動物體造成一定的損害。主要表現(xiàn)在：①在哺乳動物鼠中，低劑量TBBPA 大多很快代謝排出，無明顯的毒害效應(yīng)；高劑量長期暴露可致使肝、腎細胞細胞核損傷、血液紅細胞凋亡、血紅蛋白濃度下降等，造成肝、腎損傷，不可逆轉(zhuǎn)；同時TBBPA 還能夠造成線粒體毒性，引發(fā)哮喘、肺癌等肺部疾??；過量可致死。②TBBPA 可參與到甲狀腺調(diào)節(jié)過程，取代T3、T4 與TTR 結(jié)合，干擾內(nèi)分泌調(diào)節(jié)；并且能夠使動物大腦生長發(fā)育受阻，大鼠突觸小泡對多巴胺、谷氨酸和γ-氨基丁酸的攝人均減弱，出現(xiàn)抑制性現(xiàn)象，誘導(dǎo)神經(jīng)損傷。③TBBPA 可影響T 細胞活性標志物的表達、白細胞介素1β等分泌，使免疫細胞增殖受阻，免疫功能下降。目前關(guān)于TBBPA 分布累積途徑，內(nèi)分泌干擾作用、免疫毒性等機制尚不明確；慢性毒性及復(fù)合毒性研究基因水平研究欠缺并且長期是否對人體有害也需進一步開展。同時TBBPA 使用量在逐年急劇增長，對在工業(yè)聚集區(qū)生活居民構(gòu)成健康威脅。所以持久性研究TBBPA 在生物體內(nèi)的污染水平相當重要，可以為以后的環(huán)境污染、生態(tài)毒理學研究提供基礎(chǔ)。此外將高分子材料與環(huán)境醫(yī)學結(jié)合，研究TBBPA 的生物體分布模式、毒性作用機制也將成為生命科學今后的一個發(fā)展方向。