目的：多溴联苯醚（Polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）作为阻燃剂广泛用于工业产品和家庭消费品中，其共有209种同系物，是正在受到全球关注的持久性有机污染物。PBDEs主要对人和动物产生甲状腺毒性、神经毒性、生殖毒性和内分泌干扰作用，对实验动物还有致癌性。由于甲状腺激素在中枢神经系统的分化、发育及各种功能的形成过程中发挥关键作用，因此PBDEs的甲状腺毒性作用，可进一步影响神经和内分泌等系统。迄今的研究结果发现，2,2’,4,4’-四溴联苯醚（BDE-47）是目前分布最广、生物材料中含量最高、对生物和人体毒性最强的PBDEs同系物之一，但其破坏甲状腺激素稳态等一系列分子机制还不清楚。本研究应用野生型小鼠研究模型以及人肝癌HepG2细胞株PXR驱动的萤光酶启动子报告基因（PXR driven firefly luciferase reporter gene）检测系统，从体内和体外研究两个层面，通过BDE-47对甲状腺激素合成和代谢过程的关键酶及其基因的影响以及BDE-47对甲状腺激素受体、孕烷受体诱导作用的研究，探讨BDE-47甲状腺毒性作用机制。　　 方法：体内实验选用SPF级、雌性C57BL/6小鼠60只，体重18～20g，按体重随机分为6组，包括阴性对照组（玉米油C组）、孕烯醇酮16α-腈（PCN）（P组）、1,4-双[2-（3,5-二氯吡啶氧）]苯（TCPOBOP）（T组）两个阳性对照组以及低（L）、中（M）、高（H）三个BDE-47染毒剂量组，阴性对照组给予玉米油，阳性对照组分别按50 mg·kg-1·d-1和3mg·kg-1·d-1给予PCN和TCPOBOP，染毒组分别按0.5mg·kg-1·d-1、5mg·kg-1d-1和50mg·kg-1d-1剂量给予BDE-47。6组动物按0.1ml·10g-1d-1连续4天腹腔注射后，小鼠肝门静脉取血，迅速分离肝脏和甲状腺组织，进行下述研究：　　 1．BDE-47甲状腺毒性效应研究：采用电化学发光免疫法检测血清中总甲状腺激素（TT3、TT4），和促甲状腺激素（TSH）水平。　　 2．BDE-47对孕烷受体（PXR）诱导作用的研究：　　 （1）体内研究：采用实时荧光定量PCR检测技术（Real- Time PCR）和蛋白印记法（Western Blot），从转录和蛋白表达水平检测肝脏CYP3A11（PXR在体内激活的标志物）和CYP2B10（组成型雄烷受体CAR在体内激活标志物）基因表达；　　 （2）体外研究：构建人体肝癌HepG2细胞株PXR驱动的萤光素酶启动子报告基因检测系统，利用该系统，进行下述研究：　　 1）应用萤光素酶活性法测定BDE-47对高表达细胞株诱导PXR受体活性的能力；　　 2）应用Real-Time PCR和Western Blot法测定CYP3A4基因mRNA水平和蛋白表达。　　 3．BDE-47所诱导的甲状腺毒性作用机制研究：　　 （1）CHOPRA法测定肝脏中I型脱碘酶活性（DI）；　　 （2）Real-Time PCR和Western Blot法测定肝脏中甲状腺激素受体TRα1和TRβ1表达；　　 （3）愈创木酚法测定甲状腺组织中甲状腺过氧化物酶（TPO）活性；　　 （4）采用Real- Time PCR法测定小鼠肝脏中尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶UGT1A1和硫酸转移酶SUT1A1mRNA表达变化。　　 结果：（1）染毒期间各组小鼠饮水、饮食正常，终末体重没有显著差异，且未发生小鼠死亡情况。与阴性对照组相比，P组和T组TT4和TT3水平明显下降（P＜0.01），分别降低了24%、25%和40%、46%；L、M、H三个BDE-47剂量组小鼠血清中TT4水平也明显下降（P＜0.01），分别降低了18%、21%和34%；除L组TT3水平没有变化（P＞0.05）外，M、H剂量组TT3水平下降显著（P＜0.01），分别降低了10%和30%。各受试物剂量组TSH水平均无变化（P＞0.05）。　　 （2）各组小鼠肝脏组织CYP3A11和CYP2B10mRNA和蛋白表达如下：PCN和TCPOBOP两个阳性对照组及L、M、H三个BDE-47剂量组小鼠肝脏CYP3A11mRNA和蛋白表达均上调，分别为C组的2.1、2.7、2.5、3.3、4.5倍（P＜0.05）和1.8、2.5、1.4、2.3、3.6倍（P＜0.05）；TCPOBOP组和BDE-47高剂量组CYP2B10mRNA表达分别上调1.7和1.4倍（P＜0.05），，其余各组没有变化（P＞0.05）；而P、T组和三个BDE-47剂量组CYP2B10蛋白表达均下调，分别为C组的0.7、0.5、0.2，0.4和0.3倍（P＜0.05）。　　 （3）与C组相比，L、M、H三个BDE-47剂量组小鼠甲状腺过氧化物酶（TPO）活性无差别（P＞0.05）；M、H两个BDE-47剂量组小鼠肝脏I型脱碘酶活性（DI）活性增加（P＜0.05）。另一方面，PCN和TCPOBOP两个阳性对照组及M、H两个BDE-47染毒组小鼠肝脏UGT1A1mRNA表达均上调，分别为C组的2.1、1.8、2.1和2.0倍（P＜0.05）；PCN组和M、H组小鼠肝脏SUT1A1 mRNA表达均上调，分别是C组的1、9、1.7和2.0倍（P＜0.05）。　　 （4）与C组相比，M、H组肝脏组织TRα1和TRβ1 mRNA表达均上调，幅度分别为C组1.9、1.7和1.9、1.5倍（P＜0.05）；Western blot结果显示，三个剂量组TRα1蛋白表达均升高，相对表达量分别为C组的1.6，2.2，4.5倍；TRβ1均下降，表达量分别为C组的0.2、0.1、0.1倍。　　 （5）不同浓度的BDE-47对HepG2细胞以剂量-时间依赖的方式表现出增殖抑制作用（P＜0.01）；PXR萤光素酶报告基因检测系统试验表明，BDE-47诱导PXR受体的表达呈现剂量和时间效应关系。在受试条件下，100μmol/L的BDE-47在染毒48h后，其诱导的PXR受体萤光素酶表达的活性最高。　　 （6）BDE-47及阳性对照物利福平（RIF）处理稳定高表达hPXR的HepG2-pCI-hPXR-neo细胞株48h后，CYP3A4的mRNA和蛋白表达量均出现不同程度的上调，呈现明显的剂量-效应关系。　　 结论：（1）BDE-47可以破坏小鼠甲状腺激素系统稳态，降低TT3和TT4水平，具有甲状腺激素干扰毒性，这种毒性作用呈现一定的剂量反应关系。BDE-47对促甲状腺激素（TSH）水平未见明显影响。　　 （2）体外研究表明，BDE-47对于HepG2细胞具有细胞毒性，以剂量－时间方式抑制细胞增殖；体内、体外研究表明，BDE-47以剂量依赖的方式激活PXR受体活性；BDE-47还可以上调CYP2B10基因mRNA水平的表达，但对蛋白水平表达却表现出下调作用，提示在BDE-47甲状腺激素干扰作用机制中，核受体PXR发挥了重要作用。但BDE-47激活CAR受体的作用需进一步深入研究。　　 （3）BDE-47可以明显诱导肝脏DI活性增强，这可能是BDE-47甲状腺激素干扰作用的机制之一。BDE-47显著诱导小鼠肝脏尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（UGT1A1）和硫酸转移酶（SUT1A1）mRNA表达，诱导甲状腺激素受体TRα1 mRNA和蛋白表达。但是对TRβ1的mRNA和蛋白表达却表现出不同的诱导效应，对小鼠甲状腺TPO活性也未表现出影响。　　 （4）BDE-47是PXR的强激活剂。BDE-47通过激活PXR受体，诱导其下游调控基因Ⅰ相代谢酶CYP3A和Ⅱ相代谢酶UGT1A1和SUT1A1的表达增强，使甲状腺激素的葡萄糖醛酸化或硫化作用增强，促进甲状腺激素从体内的代谢。BDE-47对UGT1A1和SUT1A1mRNA上调作用可能是甲状腺激素干扰作用的重要分子机制。