壬基酚的发育免疫毒性及其机制研究

Nonylphenol (NP) is an important category of environment/food endocrine-disrupting chemicals (EDCs). The health outcomes of NP have becoming a researching hotspot, however, most studies have been focused on the reproductive and endocrine-disrupting toxicity, while the effects of NP on the immune system, especially the developmental immune system, have not been illustrated clearly. Given the reasons that infants and toddlers are the high-risk population of NP exposure, developmental immune system is probably more sensitive to EDCs, NP has been related to the high incidences of inflammatory diseases such as allergic diseases and autoimmune diseases, it would be paramount essential to conduct research on developmental immunotoxicity of NP..This subject aims to the assess the developmental immunotoxicity of NP systematically through rats experiments, the immune organs, immune response, lymphocytes subpopulation profile, cytokines secretion would be evaluated after developmental exposure. The effects of NP on Treg/Th17 cells balance of the F1 rats and JAK-STAT transduction pathway would be measured to explore potential mechanism. The implementation of this project would add more data to the environment/food risk assessment and risk management of NP, and provide information for the developmental immunotoxicological assessment of xenobiotics, moreover, could offer some insight into the research of health outcomes of EDCs.

壬基酚（NP）作为环境/食品中一类重要的内分泌干扰物（EDCs），其健康效应已成为研究热点，但现有研究主要集中于生殖和内分泌系统毒性，而对其免疫毒性（尤其是发育免疫毒性）的研究还很少。鉴于婴幼儿是NP暴露的高危人群、发育中的免疫器官/系统对EDCs可能更为敏感、NP等EDCs与儿童过敏性疾病/自身免疫疾病高发相关等原因，研究NP的发育免疫毒性具有重大意义和紧迫性。.本项目基于大鼠发育免疫毒性试验，通过免疫应答、淋巴细胞亚群、细胞因子分泌等多方面的观察终点系统评估NP的发育免疫毒性，进而着重探究NP对仔鼠Treg/Th17细胞平衡的影响，阐明JAK-STAT信号通路的介导作用。本课题的完成不仅可为NP在环境/食品中的风险评估和风险管理提供依据，还可为外源化学物的发育免疫毒性评价提供借鉴，对全面阐明EDCs的健康危害及其机制也有重要意义。

作为一种典型的环境内分泌干扰物，NP具有雌激素活性，其毒性研究主要集中在对生殖系统和内分泌系统的影响，对生命早期暴露所致生长发育方面影响的研究则相对较少。但发育中个体也往往较成人对环境内分泌干扰物有更高的敏感性，因此发育中的器官和系统极易成为其首要靶点。其中4-NP是最常见的构型。.本研究使用一代生殖毒性扩展实验，对生命早期（GD6~PND42）4-NP低剂量暴露下F1代雌雄仔鼠的发育免疫毒性进行研究，结果表明4-NP具有发育免疫毒性，且雌性仔鼠较雄性仔鼠敏感，主要表现为免疫功能抑制，胚胎期和哺乳期暴露可抑制雌性仔鼠的体液免疫功能，血液中抗体活性降低，出现B细胞代偿性增殖；4-NP能导致仔鼠脾脏和胸腺重量减轻，但尚未见明显病理性改变。4-NP对亲代大鼠、雌性仔鼠和雄性仔鼠的（发育）免疫毒性BMDL值分别为165.9、11.1和19.7 mg/kg（分别相当于10.14~18.54、0.69~1.56和1.22~2.94 mg/kg.bw）。.4-NP可通过激活JAK-STAT信号通路而激活p-STAT3和p-STAT5，诱导RORγt表达，促进初始T细胞向Th17细胞分化，诱导Treg细胞向Th17细胞转化，导致断乳时母鼠、雌雄仔鼠及PND42雌雄仔鼠外周血和脾脏Th17/Treg细胞平衡失调，可能会增加炎症反应和自身免疫疾病等发生的风险。.母鼠和雌雄仔鼠差异表达基因富集分析结果显示，4-NP（发育）免疫毒性所涉及信号通路除JAK-STAT通路外，可能还有IBD、PRL、PI3K-Akt和病原体感染相关通路等；母鼠、雌性和雄性仔鼠的反应及其机制存在一定差异，除细胞对细胞因子刺激的反应和JAK-STAT的级联反应外，在母鼠主要还涉及STAT1、STAT3和STAT5磷酸化的过程；在雌性仔鼠主要与淋巴细胞增殖、免疫反应和炎症反应负调控以及T细胞增殖活化、稳态有关，同时还可能包括IL-2介导的相关通路和IL-10下调过程等；雄性仔鼠则主要为细胞对有机环化合物和IL-1的反应；上述差异可能正是雌雄仔鼠对4-NP发育免疫毒性敏感性不同的原因。.围生期4-NP暴露可影响雄性仔鼠发育，但未观察到对雌性仔鼠的影响；4-NP具有肝脏毒性，母鼠孕期和哺乳期暴露以及雌雄仔鼠生命早期（胚胎期至PND42）暴露可导致肝脏出现病理学变化，且雄性仔鼠较雌性仔鼠更敏感。