短链氯化石蜡暴露对HepG2细胞代谢的影响

短链氯化石蜡(short-chain chlorinated paraffins,SCCPs)是一组成分复杂的氯代正构烷烃,在环境中普遍存在。然而有关其毒性机理的信息十分有限,限制了对其健康风险的评估。本研究采用液相色谱–串联质谱(LC-MS/MS)分析技术,研究了不同剂量的SCCPs暴露(0、1.0、10.0和100.0μg·L-1;C13-CPs;55.0%Cl)对人体肝癌细胞Hep G2的糖代谢、氨基酸代谢和脂肪酸代谢的影响。通过偏最小二乘判别分析(PLS-DA)鉴别各组代谢产物谱差异,发现3个SCCPs暴露剂量组均能够与对照组完全分开,表明SCCPs短期暴露能够引起细胞代谢活动的显著改变。SCCPs的低剂量暴露可明显刺激Hep G2细胞对氨基酸的吸收。与对照组相比,SCCPs低剂量暴露组(1.0μg·L-1)培养基中谷氨酰胺、色氨酸和丝氨酸的含量显著(P0.05)降低。而高剂量SCCPs(100.0μg·L-1)暴露抑制了细胞对氨基酸和葡萄糖吸收,但促进了乳酸、丙氨酸、半胱氨酸的生成。氨基酸吸收的抑制不可避免地会影响蛋白质的合成。同时,SCCPs的暴露使饱和脂肪酸代谢紊乱,使不饱和脂肪酸水平上调。为确定SCCPs的毒性作用方式,有必要从转录组和蛋白组层面进一步研究其毒性机制。     

血液组分的快速分离及元素分布特征研究

人体血液中元素水平与人类健康息息相关,由于血浆和不同血细胞的组成和功能各不相同,对不同污染物的负载量可能存在巨大差异。因此,建立血液样本中不同组分的分离方法,对于进一步开展污染物内暴露水平研究至关重要。本研究采用Percoll不连续密度梯度离心法建立了一种血液样本不同组分的分离方法,通过优化Percoll密度梯度和离心条件实现了外周血样本中血浆、血小板、白细胞和红细胞的同步快速分离。该方法可以简单快速地分离多种血细胞组分,获得的细胞纯度较高,呈单细胞分散状态。基于该分离方法,进一步利用微波消解结合电感耦合等离子体质谱和原子吸收光谱测定了4种血液组分中5种金属元素的含量,研究了其在人体外周血中的分布特征。结果表明,不同元素在血液不同组分中的分布存在较大差异,Ca、Mg和Cu在血浆中的含量明显高于血细胞,而Fe、Zn在红细胞中含量最高。该分离方法为污染物内暴露水平的研究提供了技术支持和研究思路。     

雾霾期北京大气中多环芳烃污染特征及暴露风险评估

雾霾对我国尤其是华北平原地区造成了极大的困扰,其发生常以颗粒物浓度急剧增长为特征,给人群健康带来了极大的风险。为进一步阐释雾霾的形成过程及其健康效应,在冬季雾霾期对北京城区大气颗粒态及气态中18种多环芳烃(PAHs)进行了连续测定,同步监测颗粒物、痕量气体污染物以及气象参数的变化,并对PAHs的浓度、组成、气粒分配等大气行为以及其与气象因素的作用机制进行了探讨。北京城区大气气相和颗粒物相中ΣPAHs浓度分别为585 ng·m~(-3)和705 ng·m~(-3)。雾霾发生时,PM_(2.5)浓度升高了3.6倍,PAHs浓度升高了2.6倍,18种PAHs同系物的浓度均随PM_(2.5)的浓度线性增加,其线性相关性受PAHs来源以及氧化活性的影响;夜间较重质量数的PAHs相对比例增加,主要受日间交通源以及夜间燃烧源贡献强度影响。受颗粒物组成以及湿度的影响,雾霾天气下PAHs颗粒相分配率降低。进一步评估了北京城区人群的PAHs吸入健康效应,冬季雾霾频繁发生下其对人群癌症风险为6.2×10~(-5)。     

短、中、长链氯化石蜡暴露对细胞代谢影响的比较研究

氯化石蜡(chlorinated paraffins, CPs)在中国大量生产和使用,导致其在环境介质中的含量较高。采用拟靶向代谢组学技术,比较研究了短、中和长链氯化石蜡在人体内暴露水平下(100μg·L~(-1))对HepG2细胞代谢的影响。结果表明,短、中和长链氯化石蜡暴露引起了HepG2细胞增殖活力的降低与代谢活动的显著变化。短链氯化石蜡(SCCPs)暴露对细胞代谢的影响强度略高于中链氯化石蜡(MCCPs)和长链氯化石蜡(LCCPs)。3种氯化石蜡均显著扰乱了脂质代谢,且影响程度相近。显著受影响的代谢通路包括:甘油磷脂代谢、亚油酸代谢、α-亚麻酸代谢、花生四烯酸代谢和鞘磷脂代谢。同时,3种氯化石蜡暴露也显著扰乱了甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成,牛磺酸和亚牛磺酸代谢;此外,LCCPs还扰乱了苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成通路。相比于SCCPs和MCCPs,LCCPs对氨基酸代谢表现出更强的干扰效应。     

我国东部沿海地区蔬菜中稀土元素的累积分布特征及健康风险评价

为调查我国东部沿海地区蔬菜样品中稀土元素的累积水平和分布特征.采集了市售叶类、根茎类、瓜果类、豆类及食用菌5类蔬菜样品,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对15种稀土元素(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y)进行了分析.不同蔬菜样品中ΣREE浓度范围为2.72—55.16μg·kg^-1 fw(鲜重),平均浓度为16.63μg·kg-1 fw.其中,叶类蔬菜的ΣREE含量最高(平均值为38.43μg·kg^-1 fw),而根茎类蔬菜中ΣREE含量最低(8.82μg·kg^-1 fw).居民通过消费蔬菜样品带来的稀土元素总摄入量为0.41μg·(kg·d)^-1,远低于稀土元素摄入的安全剂量(70μg·(kg·d)^-1),表明正常饮食情况下居民通过蔬菜摄入的稀土量是安全的,但居民的稀土暴露途径还包含其它各种食品摄入,呼吸以及饮水暴露,还受到多种环境因素的影响,我国沿海地区居民的稀土摄入是否安全还需要综合评价.     

代谢组学技术在环境毒理学研究中的应用

代谢组学作为系统生物学的一部分,通过考察机体受刺激后体液或组织中内源性代谢物的动态变化规律,并结合生物信息统计方法,可系统全面地揭示内因和外因作用于机体的毒性效应和机制。代谢组学技术具有快速、灵敏度高、选择性强的特点,逐渐在低剂量环境污染物长期暴露的毒性效应评估方面发挥出优势。本文综述了代谢组学技术的主要研究手段,在毒理学研究中的发展历程和优点,以及在环境毒理学研究中的应用及前景展望。重点讨论了代谢组学技术在重金属和持久性有机污染物(POPs)毒性评估以及环境胁迫耐受性评价中的应用。     

短链氯化石蜡(SCCPs)和多环芳烃(PAHs)联合暴露对HepG2细胞抗氧化系统的影响

环境污染物的低剂量、联合毒性效应已经成为毒理学研究中的热点问题。短链氯化石蜡(SCCPs)和多环芳烃(PAHs)都是典型的有机污染物且在人母乳和血液中都以较高的浓度水平存在。为探究PAHs和SCCPs的联合暴露毒性效应,选择了HepG2细胞作为受试模型,测定了PAHs、SCCPs和它们的混合物暴露后细胞增殖活性及抗氧化系统指标。结果表明,PAHs和SCCPs暴露都能引发ROS的产生,两者混合时更加剧了ROS的产生,表现为协同效应。另外,PAHs和SCCPs暴露都能引起过氧化物歧化酶(SOD)活性的降低,因此两者混合时共同抑制SOD酶活性,表现为协同效应。而PAHs引起过氧化氢酶(CAT)活性升高,SCCPs则显著抑制CAT酶活性,两者联合暴露时CAT酶活性仍降低,但表现为拮抗效应。另外,PAHs和SCCPs暴露都引起谷胱甘肽(GSH)含量的轻微下降,只有SCCPs暴露引起丙二醛(MDA)含量显著升高,而两者联合暴露对GSH含量和MDA含量的影响表现为拮抗效应。表明不管是PAHs和SCCPs单独暴露还是联合暴露都能够干扰HepG2细胞内部的抗氧化系统,破坏抗氧化系统和自由基之间的平衡,使细胞氧化性损伤,甚至造成细胞凋亡。     

对苯二胺类抗氧化剂及其氧化产物在道路尘土和附近表层土中的分布特征及人体暴露评估

N,N’-取代对苯二胺(PPD)是一类广泛添加在橡胶轮胎中的抗氧化剂,能够随着橡胶轮胎的磨损,不断释放并积聚在道路尘土中。6PPD-Q(6PPD-quinone)是N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺(6PPD)的臭氧化产物,近期由于其对银鲑鱼表现出的高毒性而备受人们关注。目前对于该类污染物的环境行为研究十分有限,给健康风险评估带来了极大的不确定性。本研究采集了大连市5个区域的尘土样品和表层土样品,研究了6种PPDs和6PPD-Q在不同区域样品中的分布特征。结果表明,6PPD、6PPD-Q、N,N’-二-2-萘基对苯二胺(DNPD)和N,N’-(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺(77PD)在道路尘土样品中的检出率均为100%;而在表层土壤样品中,仅6PPD、6PPD-Q和77PD在70%以上的样品中有检出,所有样品中均未检测到N-苯基-N’-环己基-对苯二胺(CPPD)。6PPD-Q在大多数道路尘土中处于较高污染水平,浓度范围为0.12～52.21 ng·g^-1(中值：7.18 ng·g^-1)约占总质量浓度的34.10%,其次是DNP...     

我国东部沿海地区蔬菜中重金属累积分布特征及居民膳食暴露评估

采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析了我国东部北方和南方沿海地区市售叶类、根茎类、瓜果类、豆类及食用菌5类蔬菜样品中6种有害金属元素(Cr、Ni、As、Cd、Hg和Pb)及5种人体必需金属元素(Mn、Fe、Cu、Zn和Se)的累积水平,并研究了其在不同蔬菜样品中的分布特征.结果表明,所有蔬菜样品中的6种有害金属水平均远低于国家食品安全标准规定的最高限量,居民食用这些蔬菜不存在明显的非致癌风险,但因食用蔬菜导致的无机砷暴露有10^-5水平的潜在致癌风险.蔬菜对有害金属和必需金属的累积呈现出明显的同步趋势(P <0.01).相比其他蔬菜,食用菌表现出对有害金属及必需金属更高的累积水平,提醒人们需加强对食用菌中重金属污染的监测工作.     

氯代多环芳烃的污染现状及毒性研究进展

氯代多环芳烃(chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons,Cl-PAHs)是一种多环芳烃的氯代衍生物,具有与二噁英相似的毒性效应,并且在各种环境介质中广泛存在。Cl-PAHs已成为一种新型有机污染物,对生态环境和人体健康造成潜在的威胁。本文从Cl-PAHs的来源、污染现状、毒性效应与人体健康风险评价等几个方面对国内外有关Cl-PAHs的研究现状和最新进展进行了系统综述。