羟基多溴联苯醚肝脏代谢机制与计算模拟研究

Hydroxylated polybrominated diphenyl ethers have attracted wide attention at home and abroad due to endocrine disrupting effects. The metabolic processes of hydroxylated polybrominated diphenyl ether as the research object are investigated in mouse liver microsomal by in vitro experiment, revealed metabolic pathways of the hydroxylated polybrominated diphenyl ethers. In addition,the key metabolic enzymes are determine by metabolic inhibition experiment, in combination to simulation technology to explore the mechanism of the interaction of metabolic enzymes and hydroxylated polybrominated diphenyl ether, further understand the action mechanisms at molecular level. These studies not only have the vital significance to the evaluation of ecological and health risks of OH-PBDEs , and to further explore the PBDEs conversion process is also very important.

羟基化多溴联苯醚由于具有更高的内分泌干扰效应，已经引起了国内外学者的广泛关注。本课题以羟基化多溴联苯醚作为研究对象，通过体外模拟实验研究羟基化多溴联苯醚在小鼠肝微粒体中的代谢过程，揭示羟基多化多溴联苯醚的代谢途径，并通过代谢抑制实验确定关键代谢酶，结合分子模拟技术探讨代谢酶和羟基化多溴联苯醚的作用机制，进一步从分子水平阐明代谢机制。对OH-PBDEs的代谢过程及机理研究，不仅对评价OH-PBDEs生态和健康风险具有重要意义，而且对进一步完善PBDEs的转化过程也是十分重要。

羟基多溴联苯醚作为多溴联苯醚的降解产物，在环境介质和生物体内均被广泛检出，由于羟基多溴联苯醚相对母体多溴联苯醚具有更高的的内分泌干扰效应，因此，羟基多溴联苯醚在生物体内的代谢转化将影响到生物体的健康安全。.针对以上科学问题，本研究以3-OH-BDE-47、5-OH-BDE-47、6-OH-BDE-47和2’-OH-BDE-68四种羟基化四溴联苯醚作为研究对象，采用小鼠肝脏体外代谢的模式，研究了四种结构相似的OH-PBDEs在小鼠肝脏中的体外代谢情况，使用HPLC-MS/MS定量检测代谢产物2,4-二溴苯酚；应用CYP450s亚型酶的化学抑制剂初步探索了四种OH-PBDEs在小鼠肝脏微粒体中代谢的关键酶，同时利用分子模拟技术研究了羟基多溴联苯醚与关键代谢酶的作用机制。主要研究结果包括：.（1）4种OH-PBDEs能够在小鼠肝脏S9中代谢，在II相酶中，GSTs对4种OH-PBDEs不产生代谢作用，UGTs则能够催化4种OH-PBDEs产生结合作用，而醚键断裂可能是该4种OH-PBDE在I酶中的主要代谢途径。.（2）4种OH-PBDEs在小鼠肝脏微粒体中代谢表明，4种OH-PBDEs相对于母体PBDEs更容易被代谢，说明了羟基官能团的引入提高了母体PBDEs的生物利用性羟基与醚键互为间位时代谢率较高。.（3）根据抑制剂实验结果表明CYP1A2亚型更多的参与了该4种OH-PBDEs在小鼠肝脏微粒体中的代谢，CYP3A4对OH-PBDEs在小鼠肝脏微粒体中代谢时起次要作用，而 CYP2D6对于4种OH-PBDEs的代谢没有作用。.（4）分子对接结果显示3-OH-BDE-7能对接进CYP3A4的活性中心，而且构象靠近Heme中心，并且能够和Ala305形成氢键，有利于氧化反应的发生。