论文部分内容阅读
氟调聚醇（fluoroteloer alcohols,FTOHs）为氟碳基低聚物,在食品包装、家居装饰、防火泡沫、表面活性剂、纺织品、粘合剂、蜡、抛光剂和皮革等领域有着广泛的应用。氟调聚醇（FTOHs）产品占据全球消费的主导地位,其中8:2氟调聚醇（8:2 Fluorotelomer alcohol,8:2 FTOH）是使用最为广泛的FTOH同系物,在环境中普遍、长期和持续存在。国内外研究报道,8:2 FTOH是一类具有致癌性、生殖毒性、诱变毒性、发育毒性、神经毒性、免疫毒性等全身多脏器毒性的持久性环境污染物,但其毒性机制不清楚,本课题通过传统毒理学研究得出8:2 FTOH对ICR小鼠的经口急性半数致死剂量(median lethal dose,LD50)和对Wistar大鼠的28天经口的未观察到有害作用水平（No Observed Adverse Effect Level,NOAEL）和其毒性作用的靶器官。在此基础上通过代谢组学研究鉴定出8:2 FTOH毒性生物标志物,分析其影响的代谢通路及其毒性作用的分子机制。1.8:2 FTOH对小鼠的急性毒性研究采用蔻氏（Korbor）法研究ICR小鼠暴露8:2 FTOH的经口急性毒性。首先进行预试验找到8:2 FTOH的LD50的剂量范围,根据预试验结果选定急性毒性试验的剂量系列,14天观察期内记录动物死亡数、死亡时间及中毒反应,根据计算公式得出LD50、95%可信限和标准误。结果表明:8:2 FTOH对ICR雌性小鼠的经口急性LD50为9270 mg/kg,95%可信限为1640-1740 mg/kg,标准误为0.07;对ICR雄性小鼠的经口急性LD50为4780 mg/kg,95%可信限为1570-1790 mg/kg,标准误为0.06。上述结果表明,8:2 FTOH经口的急性毒性较低且有明显的性别差异。2.8:2 FTOH对大鼠的28d经口亚急性毒性研究根据小鼠暴露8:2 FTOH的经口急性LD50的25%作为高剂量组的给药剂量,由于雌雄小鼠毒性差异较大,将雌雄Wistar大鼠分成两个大组单独进行28d经口亚急性毒性研究。分别给雌性大鼠灌服600 mg/kg/d、1200 mg/kg/d和2400mg/kg/d三个剂量,给雄性大鼠灌服300 mg/kg/d、600 mg/kg/d和1200 mg/kg/d三个剂量。雌性及雄性大鼠设立空白对照组,空白对照组给与等体积的0.5%羧甲基纤维素钠悬浮液（Carboxymethyl Cellulose Sodium,CMC-Na）。大鼠连续灌胃给药28d,给药结束后继续观察14d,试验期间观察大鼠日常表现。试验结束测定血常规和血生化,尸检和组织病理学观察,计算脏器系数。研究结果表明:与空白对照组相比,中、高剂量8:2 FTOH能引起雌性大鼠的红细胞（Red blood cell,RBC）指标显著性降低（p<0.05,p<0.05）,中剂量导致血红蛋白（Hemoblobin,HGB）和红细胞压积（Hematocrit,HCT）指标极显著降低（p<0.05,p<0.05）,高剂量导致血红蛋白（Hemoblobin,HGB）和红细胞压积（Hematocrit,HCT）指标极显著降低（p<0.01,p<0.01）,高剂量导致红细胞分布宽度（Red Cell volume Distribution Width,RDW）极显著升高（p<0.01）,低剂量引起平均血小板体积（Mean platelet volume,MPV）显著升高（p<0.05）,低中高剂量导致PLT指标显著性降低（均为p<0.05）。中和高剂量8:2 FTOH引起雄性大鼠的RBC指标显著降低（均为p<0.05）,低中高剂量8:2 FTOH指引起雄性大鼠的PLT指标显著降低标（均为p<0.05）。与空白对照组相比,低剂量8:2 FTOH能引起雌性大鼠总胆红素（Total bilirubin,TB）、白蛋白（Albumin,ALB）、丙氨酸氨基转移酶（Alkaline aminotransferas,ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（Aspartate aminotransferas,AST）和肌酐（Creatinnine,CREA）显著性升高（p<0.05,p<0.05,p<0.05,p<0.05,p<0.01）,低剂量引起甘油三酯（Triglyceride,TG）极显著降低（p<0.01）;中剂量引起ALB、ALT、AST和CREA显著性升高（p<0.05,p<0.05,p<0.05,p<0.01）,中剂量引起TG极显著降低（p<0.01）;高剂量引起ALB、AST、AST、CREA和UREA显著性升高（p<0.05,p<0.01,p<0.05,p<0.01,p<0.01）,高剂量引起TG和总胆固醇TC极显著降低（p<0.01,p<0.01）。低剂量8:2 FTOH能引起雄性大鼠ALT极显著升高（p<0.01）,低剂量引起TG和TC极显著降低（p<0.01,p<0.01）;中剂量引起TB、ALB、ALT和AST显著性升高（p<0.05,p<0.05,p<0.01,p<0.05）,中剂量引起TG和TC极显著降低（p<0.01,p<0.01）;高剂量引起ALB、ALT、AST和CREA显著性升高（p<0.05,p<0.01,p<0.05,p<0.01）,高剂量引起TG和TC极显著降低（p<0.01,p<0.01）。与空白对照组相比,低中高剂量8:2 FTOH引起雌雄大鼠的肝脏重量和肝脏系数极显著增大（均为p<0.01）,低中高剂量8:2 FTOH引起雌性大鼠肾脏和肾脏系数显著性增大（p<0.05,p<0.01,p<0.01;p<0.05,p<0.01,p<0.01）,低和中剂量8:2FTOH导致子宫重量和子宫系数显著增大（p<0.01,p<0.05;p<0.01,p<0.05）,但高剂量导致子宫重量和子宫系数极显著减小（均为p<0.01）。8:2 FTOH引起大鼠心脏的肌细胞坏死断裂,肌纤维溶解、水肿,组织间隙增大,血管充血扩张,炎性细胞浸润。引起肝脏水肿,炎性细胞小灶性浸润,肝血窦扩张充血。引起肾脏近曲小管上皮细胞刷状缘损伤,肾小管上皮细胞水肿、坏死,肾小球囊间隙增大。高剂量的8:2 FTOH引起脾小结结构出现散乱,甚至脾小结结构消失。子宫发生上皮细胞水肿、坏死脱落、中性粒细胞弥散性浸润、组织轻度病变。卵巢中颗粒细胞坏死,炎性细胞弥散性浸润,组织中度病变。睾丸中精母细胞减少、坏死,生精小管间质水肿。根据8:2 FTOH对大鼠28天经口毒性试验结果可知,8:2 FTOH对雌性大鼠的NOAEL低于600 mg/kg/d,对雄性大鼠的NOAEL低于300 mg/kg/d,对雄性大鼠毒性更大,且8:2 FTOH的毒性具有可逆性;8:2 FTOH具有心脏毒性、肝毒性、肾毒性、免疫毒性、内分泌干扰、生殖毒性等多种毒性,是一类具有全身多脏器毒性的环境污染物。3.8:2 FTOH对大鼠血浆的毒性代谢组学研究最后在代谢物水平上探究高剂量8:2 FTOH暴露于Wistar大鼠（雌鼠:2400mg/kg;雄鼠:1200 mg/kg）引起的多脏器毒性机制,本研究利用LC/MS-Q-TOF技术对Wistar大鼠暴露组和对照组的血浆样本进行了广泛靶向毒性代谢组学分析。经过多变量统计分析发现,雌性大鼠中共筛选出30个差异代谢物,雄性大鼠组共筛选出35个差异代谢物,主要包括甘氨酸（Glycine,Gly）、谷氨酸（Glutamic acid,Glu）、焦谷氨酸（Pyroglutamic acid,p Glu）、丙甘氨酸（N-Propionylglycine）、己酰甘氨酸（Hexanoyl Glycine）、α-酮戊二酸（α-Ketoglutaric Acid,α-KG）等氨基酸代谢物和磷脂酰胆碱（Phosphatidylcholine,PC）、溶血磷脂酰胆碱（Lysophosphatidylcholine,LPC）、磷脂酰乙醇胺（Phosphatidyl ethanolamine,PE）、溶血磷脂酰乙醇胺（Lysophosphatidyl ethanolamine,LPE）、甘油二酯（Diacylglycerol,DG）、甘油三酯（Triglyceride,TG）和游离脂肪酸（Free fatty acids,FFA）脂质代谢物,经KEGG分析这些差异代谢物主要参与谷胱甘肽代谢、甘油磷脂代谢、甘油酯代谢、花生四烯酸代谢、亚油酸代谢、脂肪酸延长和脂肪酸降解等通路,表明8:2 FTOH可能主要通过脂质代谢紊乱引起氧化应激以致多器官毒性效应,同时可能通过谷胱甘肽代谢抵抗氧化应激。