研究揭示中鏈氯化石蠟的多靶點毒性效應

近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員張海軍和研究員陳吉平團隊在中鏈氯化石蠟的毒理學評估方面取得新進展，揭示了中鏈氯化石蠟的多靶點毒性效應和線粒體損傷的分子機制。相關系列成果發(fā)表在《環(huán)境科學與技術》上。

氯化石蠟是一種工業(yè)化學品，包含短鏈、中鏈和長鏈三類（SCCPs/MCCPs/LCCPs）。隨著《斯德哥爾摩公約》對SCCPs的限用，MCCPs作為主要替代品，其市場需求顯著增長。2025年5月，持久性有機污染物審查委員會將MCCPs列入《斯德哥爾摩公約》附件A受控清單，在全球范圍內(nèi)禁止或嚴格限制其生產(chǎn)、使用和排放。當前，MCCPs的精準檢測、風險評估、綠色替代等關鍵技術環(huán)節(jié)仍存在不足，制約了產(chǎn)業(yè)轉型發(fā)展。

本研究中，團隊首先開展亞細胞表型分析，發(fā)現(xiàn)線粒體對MCCPs暴露具有高度敏感性，MCCPs通過損害線粒體呼吸，降低細胞ATP含量。結合劑量依賴蛋白質組學分析，團隊揭示了MCCPs可通過抑制電子傳遞鏈、破壞線粒體膜結構誘發(fā)線粒體損傷的分子機制。該研究工作構建了系統(tǒng)性線粒體毒性評估框架，為亞細胞水平的新污染物毒理學研究提供了方法學基礎。

此外，研究團隊通過體內(nèi)體外暴露實驗揭示了MCCPs的內(nèi)分泌干擾效應。MCCPs誘發(fā)大鼠血清甲狀腺素升高，引起甲狀腺濾泡細胞內(nèi)質網(wǎng)和線粒體超微結構改變。隨后，團隊在分子水平研究發(fā)現(xiàn)，MCCPs通過介導核受體RXRγ誘導甲狀腺激素合成的同時，競爭性地抑制了脂肪酸氧化、三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化相關基因的表達，進而影響線粒體能量代謝過程。另外，MCCPs暴露具有潛在的生殖毒性，在分子水平表現(xiàn)為影響細胞周期、卵母細胞減數(shù)分裂和同源重組、類固醇激素生物合成等。

團隊結合體外實驗發(fā)現(xiàn)，MCCPs干擾細胞內(nèi)Ca2?平衡引起ROS水平升高，進而可能引發(fā)DNA損傷。