新型含卤污染物的环境暴露组与健康效应的毒理学机制

At present, complicated exposure characteristics of environmental pollutant, unclear exposure route and dosage to population, and lack of theory and strategy of health hazard study caused by exposure are the common difficulties faced in the environmental health area. Hence, this project targets on emerging pollutants including dioxin, TBBPA, PFOS, perchlorate and iodine, investigate the impact of halogen pollutants on high risk population in typical pollution area of China, dedicated to solve following scientific questions via PBTK including the differences among the biological availability and transformation mechanism of pollutants, precursor and isomer; screening for the typical exposure marker; the transmission of pollutant from mother to child; setting up cellular model to reveal the toxicological mechanisms of the pollutants..This project, through inter-institutional collaboration, is expected to obtain original achievements with international standard in revealing the population exposure mechanism of regional environmental emerging pollution and screening of biomarkers of exposure and health risk, and establish theoretical and strategic foundation for the cause investigation of high risk environmental emerging pollution and the development of health ensurance technology.

我国环境污染物的暴露特征复杂, 人群暴露途径和暴露剂量不清, 暴露所产生的健康危害研究缺乏理论和方法。项目以二恶英、四溴双酚A、全氟化合物、高氯酸盐和碘等含卤素类热点污染物为研究对象, 通过与基于生理学为基础的毒物动力学(PBTK)关联,在我国开展人群污染物环境及膳食内外暴露的分析检测方法、暴露剂量、毒理效应与健康风险的系统研究, 重点揭示典型区域人群目标污染物的直接与间接来源(污染物前体转化); 比较污染物、前体及异构体在人体暴露过程中生物可利用度和转化机制的差异性, 筛选暴露标志物; 关注胎儿和婴儿时期的污染物母婴传递规律和转化行为; 基于细胞模型探讨对神经-内分泌系统的作用机制和对人体健康的影响, 筛选效应标志物。通过交叉研究, 可望在揭示区域环境污染的人群暴露机制及暴露与效应生物标志物筛选上取得国际水平的原创性成果, 并为我国区域疾病高发的环境污染寻因和健康保障技术研发奠定理论。

我国含卤污染物的暴露特征复杂, 人群暴露途径和暴露剂量不清, 敏感人群的暴露特征和所产生的健康危害及其毒性机制缺乏系统性研究。本项目针对这种情况结合相关领域的国内外进展针对新型含卤污染物的内外暴露、健康效应以及相关毒理学机制开展研究。重点开展了以下5个方面的研究：1.我国居民新型含卤污染物膳食暴露评估研究，获得了二恶英类物质、溴代阻燃剂、全氟烷基化合物(PFSAs)异构体、氯化石蜡，高氯酸盐等污染物的膳食摄入量并籍此支撑相关的国家食品安全风险评估技术报告；2.针对新型含卤污染物的居民内暴露水平开展研究，获得了全国人群及特定人群的内暴露水平，特别是针对PFSAs异构体和前体物质、氯化石蜡母婴传递规律和体内代谢转化研究发现了不同异构体的母婴转移规律、机制及其影响因素，发现了PFSAs前体物质体内转化的人群证据，为更准确的暴露评估和风险评价提供了依据；3.构建了全氟辛烷羧酸和全氟辛烷磺酸的PBTK模型，通过北京人群的膳食摄入和人体内暴露水平进行了验证，同时对肝、肾等重要靶器官的分布水平成功进行了预测；4.基于人群流行病学研究了多种含卤污染物对甲状腺激素水平和甲状腺癌发病的影响，重点开展卤代持久性有机污染物暴露组对人群妊娠糖尿病的影响研究，为制定合理、有效的相关环境健康政策提供了科学依据，提出了基于中国人群的二恶英类物质相对毒性效能，为毒性当量因子的修订提供了更为科学合理的依据；5. 以甲状腺毒性为主要切入点，研究BDE-209和DBDPE暴露的毒性效应机制，发现BDE-209及DBDPE的作用机制可能是影响HPT轴相关基因的表达，进而导致体内甲状腺激素的变化。本项目中首次证明了PFOS的内分泌干扰作用特征是抗性激素作用，并发现垂体是其靶器官之一，同时进行对垂体的内分泌干扰作用机制进行探索，发现其可通过线粒体损伤导致垂体细胞氧化损伤。