多溴联苯醚（PBDEs）的生殖遗传毒性研究

Brominated flame retardants Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDEs) are widely used, as persistent organic pollutants, their effects on human health is a global issue of concern. Studies have showed they may have the reproductive and developmental toxicity, but there is still a lack of in-depth evaluation, moreover, their toxicity mechanism have not been clarified. By using gpt delta transgenic mice in this study, we will integrate the genetic toxicity studies system of frontier level into the traditional reproductive toxicity evaluation system, will detect the multi-endpoint including DNA damage, chromosome aberrations, gene mutations and epigenetic changes, combined with the animal parental reproduction toxicity and developmental toxicity evaluation of generation, from the perspective of cells (follicles, granulosa cell, the fertilized egg), reproductive organ to different levels of embryonic developmental outcomes, to investigate the mechanisms of toxicity of PBDEs; The toxicokinetic studies will be conducted to detect the exposure level of PBDEs in parental reproductive organs, placenta and embryo to help us understand the toxicity mechanism; by proteomics technical analysis, to explore the mechanisms of toxicity, combined with human sample analysis results, identify the toxicity biomarkers associated with PBDEs exposure, provides the reference for the establishment of prevention and early intervention methods of toxicity.

溴化阻燃剂多溴联苯醚（PBDEs）应用广泛，其作为持久性有机污染物对人类健康的影响已受到关注。研究已发现其可能具有生殖发育毒性，但缺乏深入评价和研究，毒性机制也尚未阐明。我们拟应用gpt delta转基因小鼠，将遗传毒性与生殖毒性研究方法系统整合，从遗传物质分子水平出发，通过涵盖DNA损伤、染色体损伤/畸变、基因突变和表观遗传学信息改变的多检测终点遗传毒性研究体系，结合动物亲代生殖毒性及子代发育毒性评价，考察从细胞（卵泡、颗粒细胞、受精卵）、器官到胚胎不同层面的生殖发育结局，探讨毒性机制；通过伴随毒代动力学研究检测亲代生殖器官、胎盘及胚胎中PBDEs暴露水平，辅助说明毒性研究结果；通过蛋白组学技术分析发育异常胚胎的蛋白改变，探讨毒性机制，探索毒性标志物，应用前期研究中采集的人群样本进行分析，综合考察PBDEs暴露水平与候选标志物蛋白表达的相关性，为毒性预防及早期干预方法的建立提供理论依据。

溴化阻燃剂多溴联苯醚（PBDEs）作为持久性有机污染物对人类健康的影响已受到关注，研究已发现其可能具有生殖发育毒性和潜在致癌作用，但缺乏深入评价和研究，本项目对代表性PBDEs进行了系列研究,，给出了可能的毒性机制。细胞实验中选用人淋巴瘤母细胞TK6细胞考察了三种代表性的PBDEs（BDE-3、BDE-47和BDE-209）的体外遗传毒性。研究将彗星试验、微核试验和Tk基因突变试验结合，从多检测终点研究PBDEs遗传毒性，结果发现三种代表性PBDEs均不能引起TK6细胞DNA单链断裂、染色体损伤/畸变；PBDEs高剂量下可以引起TK6细胞基因突变频率增加，但后续动物实验表明该效应不具有生物学意义。 动物实验中应用gpt delta 转基因小鼠模型，通过涵盖 DNA 损伤、染色体损伤/畸变、基因突变的多检测终点的遗传毒性研究体系，与动物生殖毒性评价结合研究。此外通过组学技术探讨了毒性机制和毒性标志和内暴露标志。结果显示，BDE-3具有显著生殖毒性，可以引起小鼠精子浓度的显著降低，但是不会影响精子活力和导致精子畸形。BDE-47不具有上述毒性作用。组织病理学发现BDE-3和BDE-47能引起曲细精管和附睾睾丸组织病变及生精细胞层减少等。BDE-3和BDE-47在小鼠体内未观察到遗传毒性（基因突变和染色体损伤），提示PBDEs不具有遗传毒性，并且其生殖毒性并非因为遗传学损伤导致。代谢组学研究在睾丸组织、尿液和血液内鉴定了差异代谢物，通路分析结果表明酪氨酸代谢、嘌呤代谢和核黄素代谢等代谢途径产生了扰动；睾丸组织蛋白组和代谢组学研究发现组织内胶原蛋白合成受到影响，可能是精子生成减少的重要机制；代谢研究结果发现，BDE-47主要通过尿液排泄，羟基代谢物和2,4-二溴苯酚为其主要代谢产物，分别主要通过粪便和尿液排泄，可能成为潜在的内暴露生物标志。模式生物线虫研究中，我们发现BDE-209在线虫上不具有生殖毒性。BDE-3和BDE-47均可诱导线虫生殖腺细胞凋亡，但两者机制不同，BDE-3通过诱导氧化应激导致DNA损伤，最终引起生殖腺细胞凋亡增加；而BDE-47诱导氧化应激导致凋亡增加，但不引起生殖腺细胞DNA损伤。