楊尚麟，劉佳璽，王昕璐，于 江，許彥陽(yáng)*，邱 靜，錢永忠

（1 西安理工大學(xué)印刷包裝與數(shù)字媒體學(xué)院 西安 710048 2 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所 農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100081）

食品中的內(nèi)分泌干擾物 （Endocrine Disruptors，EDCs）能夠干擾激素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和代謝，影響生物體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、生殖、發(fā)育以及行為的外源性物質(zhì)[1]，對(duì)人體及其后代產(chǎn)生不利影響。EDCs 因內(nèi)分泌干擾作用在全球范圍受到關(guān)注，并被確認(rèn)為影響食品安全的重要風(fēng)險(xiǎn)因子。

食品接觸材料（Food contact materials，F(xiàn)CM）是食品工業(yè)的重要組成部分，近年來(lái)，因FCM 中EDCs 遷移引起的食品安全問(wèn)題再次引發(fā)全社會(huì)的關(guān)注。據(jù)2020年環(huán)境公益組織"Ecology Center"報(bào)道，麥當(dāng)勞等6 個(gè)知名快餐品牌FCM 中存在全氟烷基化合物 （Perfluorinated Alkylated Substances，PFAS）檢出問(wèn)題。食品及FCM 中檢出較多的紫外線穩(wěn)定劑（二苯甲酮類[2]、苯并三唑類[3]）、雙酚類物質(zhì)、全氟烷基化合物[4]、鄰苯二甲酸酯和多環(huán)芳烴[5]等均屬于EDCs。EDCs 具有生物富集和累積效應(yīng)，通過(guò)滲透遷移或“set-off”方式從FCM中經(jīng)食物進(jìn)入人體[6]。有研究顯示，從食品接觸材料遷移到食品中的有害物質(zhì)可能遠(yuǎn)高于農(nóng)藥或環(huán)境污染物[7]。

此外，食品本身在生產(chǎn)加工中也會(huì)殘留多種EDCs，使消費(fèi)者食用含有多種EDCs 的一種食品或者含有不同EDCs 的多種食品，導(dǎo)致多種EDCs聯(lián)合暴露。部分EDCs 因具有相似的作用靶點(diǎn)或機(jī)制，同時(shí)暴露時(shí)可能產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單個(gè)EDCs毒性效應(yīng)的聯(lián)合效應(yīng)[8-9]。開(kāi)展食源性EDCs 毒性效應(yīng)研究，明確相應(yīng)化學(xué)物質(zhì)的毒性閾值，對(duì)于制定食品中相應(yīng)化學(xué)物質(zhì)的最大殘留量，保護(hù)食品安全具有重要意義。本文以大型流行病學(xué)、模式生物、替代毒理和計(jì)算毒理評(píng)價(jià)等毒性研究平臺(tái)為主線，結(jié)合代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)，整理分析食源性典型EDCs 單獨(dú)及多元混合暴露的毒性效應(yīng)研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向，為食源性EDCs 毒性效應(yīng)研究提供參考。

1 基于流行病學(xué)的毒性效應(yīng)研究

流行病學(xué)研究能夠了解物質(zhì)暴露與人體疾病之間可能存在的聯(lián)系。近年來(lái)，生物醫(yī)學(xué)研究蓬勃發(fā)展，流行病學(xué)研究的重要性日益體現(xiàn)，特別是大型人群研究中證據(jù)價(jià)值最大、最可靠的人群隊(duì)列研究[10]，逐漸用于有毒物質(zhì)暴露的毒性評(píng)價(jià)。

一般而言，若有證據(jù)表明暴露與結(jié)果存在關(guān)聯(lián)，且兩者之間的時(shí)間間隔合理，則適合采用人群隊(duì)列研究，其研究結(jié)果在臨床應(yīng)用中可能更具代表性[11]。人群隊(duì)列研究主要包括前瞻性隊(duì)列研究和回顧性隊(duì)列研究。其中，前瞻性隊(duì)列研究是結(jié)果、預(yù)測(cè)因素和混雜變量更好控制的一種隊(duì)列研究（表1）[12]。針對(duì)全氟烷基化合物（PFAS）、多環(huán)芳烴（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）的前瞻性人群隊(duì)列研究主要集中在人類生長(zhǎng)發(fā)育或疾病風(fēng)險(xiǎn)等方面。在基于1 985 對(duì)母嬰的大規(guī)模出生隊(duì)列研究中發(fā)現(xiàn)，孕婦產(chǎn)期暴露PFAS 的碳鏈長(zhǎng)度與新生兒出生大小呈負(fù)相關(guān)，表明PFAS 對(duì)胎兒生長(zhǎng)可能有不利影響[13]?；贠dense 兒童隊(duì)列中1 436 名孕婦研究發(fā)現(xiàn)，PFAS 暴露與妊娠期血壓輕度升高有關(guān)，且可能增加妊娠期高血壓發(fā)病率[14]。Mancini 等[15]基于E3N 隊(duì)列研究了飲食暴露于全氟辛酸（PFOA）或全氟辛烷磺酸（Perfluorooctane sulfonate，PFOS）與女性2 型糖尿病之間的關(guān)系，71 270 名婦女的隨訪結(jié)果顯示，PFOA/PFOS 與女性2 型糖尿病之間存在非線性關(guān)聯(lián)。同樣，基于E3N 隊(duì)列進(jìn)行了一項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究，分析長(zhǎng)期暴露于苯并[a]芘（benzo[a]pyrene，BaP）與乳腺癌（breast cancer，BC）間的關(guān)系，基于多變量條件Logistic 回歸模型和95%置信區(qū)間分析，BaP 的累積暴露與乳腺癌的總體發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)，總體上支持動(dòng)物模型和人類細(xì)胞/組織的試驗(yàn)結(jié)論[16]。而長(zhǎng)期食用當(dāng)?shù)睾兄亟饘俸蚉AHs的食物與癌癥風(fēng)險(xiǎn)的隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，大量食用當(dāng)?shù)佤~(yú)和肉類會(huì)增加癌癥風(fēng)險(xiǎn)[17]?？死品?95 名非哮喘兒童隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，胎盤(pán)暴露于PAHs 會(huì)損害呼吸道的正常發(fā)育，造成兒童的肺功能低下，出生后暴露于PAHs 則會(huì)加劇這種危害[18]。

圖1 食品及其接觸材料中的內(nèi)分泌干擾物Fig.1 Endocrine disruptors in food and its contact materials

此外，食品中其它EDCs，如雙酚A（bisphenol A，BPA）、苯并三唑類光固化劑、鄰苯二甲酸二（2-乙基己基） 酯 （di （2-ethylhexyl） phthalate，DEHP）等，在人群隊(duì)列研究中也已有報(bào)道。上海一項(xiàng)出生隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)前暴露BPA 可能會(huì)影響胎兒甲狀腺激素水平，對(duì)兒童特別是男孩的行為造成長(zhǎng)期改變[19]；Zhao 等[20]在中國(guó)武漢建立了一個(gè)包含1 770 名孕婦的前瞻性隊(duì)列，研究妊娠早期接觸苯并三唑類（Benzotriazoles，BTs）物質(zhì)與妊娠期糖尿病的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)這類物質(zhì)暴露可能與葡萄糖穩(wěn)態(tài)受損有關(guān)；武漢814 對(duì)母子出生隊(duì)列分析結(jié)果顯示，產(chǎn)前暴露DEHP 與胎兒生長(zhǎng)減慢、出生大小減小有關(guān)[21]。

已有的前瞻性隊(duì)列研究重點(diǎn)關(guān)注新生兒的生長(zhǎng)、發(fā)育和成人疾?。ㄈ橄侔?、糖尿?。?，研究結(jié)果已經(jīng)顯示，食源性EDCs 對(duì)人體產(chǎn)生了毒性效應(yīng)。除前瞻性隊(duì)列研究外，回顧性隊(duì)列是人群隊(duì)列研究的另一種重要方式，主要用于已經(jīng)發(fā)生結(jié)果的研究。采用回顧性隊(duì)列進(jìn)行相關(guān)EDCs 毒性效應(yīng)的研究還少有報(bào)道。

流行病學(xué)和模式生物研究相輔相成，基于流行病學(xué)的EDCs 毒性效應(yīng)研究結(jié)果，能夠?yàn)槟Ｊ缴镅芯刻峁┓较蚣坝袃r(jià)值的信息[22]，模式生物可以針對(duì)特定毒性效應(yīng)開(kāi)展分析，能夠直觀獲得暴露水平與毒性后果之間的關(guān)系，可以更好地解釋毒性效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制，對(duì)流行病學(xué)研究結(jié)果進(jìn)行支撐和驗(yàn)證。

2 基于模式生物的毒性效應(yīng)研究

模式生物在實(shí)驗(yàn)室中易于繁殖或培養(yǎng)，并且遺傳信息清晰，在毒理學(xué)研究中占有重要地位，在污染物毒性評(píng)價(jià)中具有廣泛應(yīng)用。目前用于食源性EDCs 毒性研究的模式生物主要為大鼠和斑馬魚(yú)，集中在急性毒性[23]、慢性毒性[24]、肝毒性[25]、生殖毒性[26]等方面。

Jorge 等[26]在雄性大鼠出生后分別暴露不同濃度的BaP，發(fā)現(xiàn)精子質(zhì)量的下降和睪丸組織病理學(xué)改變，說(shuō)明青春期前暴露于BaP 會(huì)對(duì)男性生殖系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。另外一項(xiàng)針對(duì)二苯甲酮-2（Benzophenone-2，BP-2）的研究結(jié)果顯示，雄性大鼠皮下注射暴露4 周后，BP-2 能夠引起甲狀腺功能亢奮，并且使脾細(xì)胞和胸腺細(xì)胞活性增強(qiáng)[27]。Kim 等[23]將成年斑馬魚(yú)暴露于菲（phenanthrene，PHE）96 h 后的LC50 為920 μg/L，發(fā)現(xiàn)PHE 影響了斑馬魚(yú)的代謝和防御機(jī)制。斑馬魚(yú)受精后分別進(jìn)行1～5 d 和1～15 d PFOS 暴露，結(jié)果表明無(wú)論暴露時(shí)間長(zhǎng)短，胚胎期暴露足以產(chǎn)生持續(xù)到青春期的代謝功能障礙，使胰島形態(tài)異常和肥胖癥發(fā)生率增加[28]。此外，基于模式生物的聯(lián)合毒性研究也在逐年增加，如大鼠妊娠期單獨(dú)或聯(lián)合暴露于BPA 和PFOS 的結(jié)果顯示，BPA 和PFOS 的聯(lián)合暴露能夠特異性地導(dǎo)致膠原蛋白增加和心室間隔增厚[29]。

獻(xiàn)文考參[15]Mancini[13]Kashino[14]Birukov[16]Amadou[17]Helmfrid[18]Jedrychowski[19]Li[20]Zhou[21]Li呈胎壓經(jīng)物正水態(tài)大有究研列隊(duì)群人性瞻前的果后性毒與露暴EDCs 1表Prospective cohort study of the association between exposure to EDCs and toxic consequences Table 1 果結(jié)究研素要估評(píng)圍范列隊(duì)險(xiǎn)風(fēng)病尿糖型2性女與露暴PFOA/PFOS指重；體量露暴食膳PFOS和PFOA婦名71 270中列隊(duì)E3N國(guó)法大更響影性女胖肥非對(duì)，且系關(guān)性線非數(shù)女對(duì)PFAS 會(huì)的長(zhǎng)較鏈碳于露暴期產(chǎn)婦孕濃PFAS 的11 種中漿血期后娠妊1 985院醫(yī)37 家道海北本日響影利不成造長(zhǎng)生兒圍頭和長(zhǎng)、生重體兒生；新度）年（2003-2009嬰母對(duì)血變改過(guò)通能，可關(guān)有高升壓血與PFAS張舒和壓縮；收量含PFAS中清血名1 436中列隊(duì)童兒Odense率病發(fā)壓血高期娠妊加，增布分況情生發(fā)壓血；高壓婦孕期早絕，且關(guān)相著顯險(xiǎn)風(fēng)癌腺乳與露暴BaP亞子；分態(tài)狀經(jīng)；絕量露暴年BaP乳例5 222中列隊(duì)E3N國(guó)法險(xiǎn)風(fēng)加增會(huì)變轉(zhuǎn)的態(tài)狀度程和段階的癌腺；乳型對(duì)配匹例5 222和例病癌腺照食地當(dāng)用食量大期長(zhǎng)與加增險(xiǎn)風(fēng)癥癌；PAHs況情費(fèi)消物；食率生發(fā)癥癌群人名34 266部東典瑞關(guān)）有肉和（魚(yú)度濃物記標(biāo)謝代等的道吸呼兒胎害損PAHs 會(huì)于露暴盤(pán)胎試測(cè)能功；肺平水露PAHs 暴童兒喘哮非195 名夫科拉克響影重加會(huì)露PAHs 暴后，產(chǎn)育發(fā)常素激腺狀甲兒胎亂擾BPA于露暴期產(chǎn)；度濃BPA液尿婦孕周12～16娠妊對(duì)745中列隊(duì)生出行閔-海上神變改為行期長(zhǎng)致導(dǎo)能，并平查檢育發(fā)為行經(jīng)神童兒歲4和歲2子母穩(wěn)糖萄葡致導(dǎo)能可BTs的度濃關(guān)相境環(huán)性兒；胎平水糖；血度濃BTs中液尿名1 770中列隊(duì)生出漢武國(guó)中損受重體前；孕別婦孕病尿糖患未生出和慢減長(zhǎng)生兒胎與DEHP觸接期孕生兒胎期娠；妊度濃DEHP中液尿?qū)?14中列隊(duì)生出漢武國(guó)中加增重體童男月，24，12 6與，但小減小、重、體高身時(shí)月個(gè)，24，12；6數(shù)參長(zhǎng)子母關(guān)等數(shù)指重體傷損/病疾/長(zhǎng)病尿糖型2長(zhǎng)生壓血高期癌下低能童兒歲4和為病尿糖期長(zhǎng)生生性女兒胎娠妊腺乳癥癌功肺歲2行經(jīng)娠妊兒胎EDCs PFAS PAHs BPA BTs DEHP

代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)具有全景角度揭示生物系統(tǒng)、生理狀態(tài)等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)逐漸應(yīng)用于污染物的毒性研究。結(jié)合模式生物探究污染物暴露后的差異代謝產(chǎn)物或差異基因，對(duì)于揭示污染物產(chǎn)生毒性效應(yīng)的分子機(jī)制具有重要意義。Deng 等[30]采用非靶向代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)相結(jié)合的技術(shù)，使用多氯聯(lián)苯126 （Polychlorinated biphenyl，PCB）和PFOS 聯(lián)合暴露雄性小鼠48 h 后，氧化磷脂水平升高，NQO1、Icam1 和PAI1 等基因表達(dá)發(fā)生改變，肝損傷和心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加。也有學(xué)者采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)和RT-qPCR 技術(shù)研究二苯甲酮類（Benzophenones，BPs）光引發(fā)劑對(duì)斑馬魚(yú)的毒性效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)氧苯酮（oxybenzone，BP3）能夠影響細(xì)胞色素P450 和谷胱甘肽代謝相關(guān)基因（CYP1A、CYP3A65、GSTA 等）的表達(dá)，導(dǎo)致斑馬魚(yú)幼體的畸形和高死亡率[31]。在多組學(xué)分析過(guò)程中，有學(xué)者采用分子生物技術(shù)開(kāi)展毒性效應(yīng)研究，如PHE 對(duì)斑馬魚(yú)的毒性效應(yīng)分析中，基于RT-qPCR 分析發(fā)現(xiàn)，PHE 對(duì)斑馬魚(yú)的毒性作用是通過(guò)誘導(dǎo)CYP1A、CYP7A1 等代謝和防御機(jī)制相關(guān)基因表達(dá)的變化實(shí)現(xiàn)的[23]。結(jié)合了組學(xué)和分子生物學(xué)的模式生物毒性研究快速發(fā)展，部分研究開(kāi)始關(guān)注聯(lián)合毒性，但大多數(shù)研究仍為單一物質(zhì)的毒性評(píng)價(jià)。

與流行病學(xué)的協(xié)同研究，是模式生物毒性效應(yīng)研究的另一重要組成部分。二者結(jié)合，能夠更為全面地分析暴露水平與毒性效應(yīng)之間的關(guān)系，并解釋毒性效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)制。基于大鼠的全氟辛酸（perfluorooctanoic acid，PFOA） 毒性研究發(fā)現(xiàn)，PFOA 對(duì)雄性大鼠具有致癌性，通過(guò)PPARα 激活產(chǎn)生致癌效應(yīng)[32-33]，為明確PFOA 致癌效應(yīng)與人類癌癥的相關(guān)性，需要進(jìn)一步結(jié)合流行病學(xué)分析[22]。Kim 等[34]創(chuàng)新性地結(jié)合了人群隊(duì)列與模式生物研究，首先將秀麗線蟲(chóng)暴露于污染物，經(jīng)RNAi 文庫(kù)篩選獲得毒性通路，然后在線蟲(chóng)和斑馬魚(yú)中驗(yàn)證相關(guān)通路，最后通過(guò)隊(duì)列研究證實(shí)相應(yīng)的通路，成功將模式生物的研究結(jié)果拓展至人類，發(fā)現(xiàn)烷基多環(huán)芳烴會(huì)對(duì)DNA 造成損傷。

然而，基于模式生物的毒性評(píng)價(jià)往往時(shí)間長(zhǎng)、成本高、重復(fù)性差，同時(shí)與人體的基因、遺傳和代謝也存在差異[35-36]，難以應(yīng)用于大范圍污染物的毒性評(píng)價(jià)，制約了其在毒性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用與發(fā)展[37]。替代毒理學(xué)具有快速經(jīng)濟(jì)、易于量化和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，符合國(guó)際動(dòng)物福利和保護(hù)組織減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用的要求，滿足減少（Reduction）、優(yōu)化（Refinement）和替代（Replacement）3R 原則，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于毒性測(cè)試[35]。

3 基于替代毒理的毒性效應(yīng)研究

替代毒理評(píng)價(jià)技術(shù)具有便于控制環(huán)境干擾因素、避免復(fù)雜機(jī)體影響、易于開(kāi)展分子機(jī)制解析、利于揭示毒性作用機(jī)制等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于毒性測(cè)試。美國(guó)、歐盟和經(jīng)濟(jì)與合作發(fā)展組織 （Organization for Economic Co-operation and Development，OECD） 已將毒理學(xué)替代法作為重要的毒性測(cè)試技術(shù)進(jìn)行推廣。其中，細(xì)胞替代毒理技術(shù)以其快速經(jīng)濟(jì)、易于量化和重復(fù)性好等優(yōu)勢(shì)，在篩查化合物毒性和安全性評(píng)價(jià)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用[35]。

食源性EDCs 的替代毒理研究主要以激素受體敏感型細(xì)胞系和肝細(xì)胞系為研究載體，如胎盤(pán)細(xì)胞系、乳腺細(xì)胞系、肝癌細(xì)胞系等。如Mei 等[38]采用人胚成纖維細(xì)胞系HFL-1 進(jìn)行了菲（PHE）的細(xì)胞毒性研究，結(jié)果顯示PHE 能夠影響細(xì)胞周期，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。相比于正常細(xì)胞，肝癌細(xì)胞（HepG2）和乳腺癌細(xì)胞（MCF-7）等癌細(xì)胞培養(yǎng)簡(jiǎn)單、能夠無(wú)限分裂，成為有害物質(zhì)毒性評(píng)價(jià)的重要細(xì)胞系。

獻(xiàn)文考參[26]Jorge[27]Broniowsk[23]Kim[28]Sant[31]Meng[29]Zhou[30]Deng究研制機(jī)子分及應(yīng)效性EDCs 毒的物生式模于基2表Toxic effects and molecular mechanisms of EDCs based on model organisms Table 2 釋解制機(jī)子分果結(jié)性毒素要估評(píng)間時(shí)露暴度濃露暴—質(zhì)子精和為行配交害損量質(zhì)子；精為行配交性雄23～后生出μg/；10；1；0.1 0學(xué)理病織組丸睪成，造量相腺精和腺狀；甲量數(shù)和53 d）飼（管kg/day系殖生性雄年成，對(duì)變改等平水酮睪清；血量質(zhì)對(duì)響影利不生產(chǎn)統(tǒng)—腺狀甲起引露暴周2～4-腦丘；下性活統(tǒng)系疫免，周4續(xù)連下（皮100 mg/kg腺胸和胞細(xì)，脾奮亢能功性活腺狀甲-體垂次2日每）射注強(qiáng)增性活胞細(xì)CYP1A、CYP7A1 等導(dǎo)誘謝代魚(yú)馬斑對(duì)露PHE 暴異見(jiàn)可和率亡死魚(yú)馬斑96 h 0；100；500；750；基關(guān)相制機(jī)御防和謝代響影生產(chǎn)制機(jī)御防和常1 000 μg/L化變的達(dá)表因肪脂和飽的后4 d精受，礙障能功謝代陳新成造島；胰度濃質(zhì)物謝代陳新1～5后精受；32 μmol/L 16因基，PPAR加增度濃酸率生發(fā)癥胖肥加增況情癥胖；肥態(tài)形后精；受d低降達(dá)表1～15 d P450素色胞細(xì)響影BP3和α體受素激雌是BPs體受素激、雌體受烴香芳；96 h 24 h 50%和，25%10%基關(guān)相謝代肽甘胱谷和BPs度濃；高劑動(dòng)激的β1表因基化分別性和徑途LC50的、、CYP3A65（CYP1A因和形畸魚(yú)仔魚(yú)馬斑致導(dǎo)達(dá)達(dá)表）的等GSTA害損會(huì)度濃，低率亡死高能功和構(gòu)結(jié)子分胞細(xì)變改的能功體粒線對(duì)致導(dǎo)地性異特露暴合聯(lián)表白蛋關(guān)；相態(tài)形臟心0 ～第娠妊2+40；100 +2 000室心和加增的白蛋原膠化變胞細(xì)?。恍倪_(dá)19 d ）水μg/L（飲厚增的隔間等PAI1和、Icam1 NQO1脂磷化氧和積堆質(zhì)脂肝等傷損肝和病疾管血心2 d 0.5+250 mg/kg著顯達(dá)表因基關(guān)相癥炎增會(huì)露暴合，聯(lián)加增平水化變徑途癥炎關(guān)相加增傷損肝和病疾管血心加險(xiǎn)風(fēng)型模驗(yàn)試鼠大性雄鼠大性雄魚(yú)馬斑年成胎胚魚(yú)馬斑魚(yú)仔魚(yú)馬斑鼠大鼠小性雄EDCs BaP BP-2 PHE PFOS BPs BPA + PFOS PCB126 +PFOS

結(jié)合代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等組學(xué)技術(shù)的毒性效應(yīng)研究，因更有利于毒性機(jī)制的解析，在近年來(lái)得到了快速發(fā)展。以MCF-7 為載體的研究中，通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)和分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，雙酚類化合物能夠與雌激素受體α（ERα）結(jié)合，影響ADORA1、DDIT4、CELSR2 等17 個(gè)基因的表達(dá)，從而影響細(xì)胞生長(zhǎng)、凋亡[39]。此外，表觀遺傳毒性研究發(fā)現(xiàn)，雙酚S（BPS）可以導(dǎo)致細(xì)胞中Thbs4、PPARGC1A 等基因的上調(diào)和PI3K-Akt 信號(hào)通路的改變，從而影響乳腺癌的發(fā)展[40]。也有學(xué)者采用代謝組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，鑒定出DEHP 暴露后的差異代謝產(chǎn)物和差異基因，構(gòu)建了污染物暴露后的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，揭示了嘌呤代謝途徑的顯著變化[41]。以HepG2 為載體的研究中，Wen 等[42]通過(guò)表觀遺傳毒性發(fā)現(xiàn)，PFOA 暴露會(huì)顯著影響細(xì)胞周期穩(wěn)態(tài)基因和脂代謝基因的改變。對(duì)羥基二苯甲酮類（hydroxylated benzophenones，BPs）能夠通過(guò)雌激素相關(guān)受體γ（ERRγ）影響相關(guān)轉(zhuǎn)錄途徑，從而發(fā)揮生殖毒性效應(yīng)[1]。組學(xué)和分子生物學(xué)相結(jié)合的毒性效應(yīng)評(píng)價(jià)手段已成為替代毒理毒性評(píng)價(jià)的重要組成部分。

在美國(guó)21世紀(jì)毒性測(cè)試發(fā)展策略背景下，基于細(xì)胞替代方法的聯(lián)合毒性研究迅速發(fā)展?；贖epG2 的聯(lián)合效應(yīng)研究中，低至中等效應(yīng)濃度水平上，大部分PFAS 混合物對(duì)HepG2 細(xì)胞的毒性作用表現(xiàn)為協(xié)同作用[43]；不同比例的菲（PHE）和苯并[b]熒蒽（benzo[b]fluoranthene，B[b]F）暴露后，1∶1 混合下顯示出最高的細(xì)胞毒性和活性氧（ROS）[44]；雙酚A 與其它雙酚類物質(zhì)混合暴露HepG2 后，低濃度暴露能夠?qū)е庐愒创x酶CYP1A1 和UGT1A1 基因表達(dá)增加，遺傳毒性損傷的易感性增加[45]；多溴聯(lián)苯醚（Polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）和苯并a 芘（BaP）聯(lián)合暴露L02細(xì)胞，顯示出更強(qiáng)的毒性效應(yīng)，且對(duì)氧化性DNA損傷表現(xiàn)為協(xié)同作用[46]。已有報(bào)道中，EDCs 聯(lián)合毒性的研究多集中于同類物質(zhì)之間，而對(duì)于不同種類EDCs 之間的聯(lián)合毒性效應(yīng)研究還相對(duì)較少。

基于細(xì)胞的替代毒理測(cè)試技術(shù)，存在不具備物質(zhì)代謝能力，不同代謝產(chǎn)物的生物活性不同，體外細(xì)胞系的結(jié)果無(wú)法直接轉(zhuǎn)化成器官結(jié)果，以及不同組織或細(xì)胞外推效應(yīng)具有不確定性等缺點(diǎn)[47-48]。模式生物與體外細(xì)胞相結(jié)合能夠更為可靠地獲得毒性效應(yīng)結(jié)果，是當(dāng)前EDCs 毒性效應(yīng)最為重要的組成部分。Kim 等[49]基于HepG2 細(xì)胞和大鼠分析了雙酚A（BPA）的肝毒性，通過(guò)差異代謝產(chǎn)物和差異基因構(gòu)建通路，發(fā)現(xiàn)BPA 對(duì)HepG2 和大鼠肝臟的脂質(zhì)或類固醇代謝功能造成了影響，且通路分布具有相關(guān)性。通過(guò)細(xì)胞與大鼠兩種毒性評(píng)價(jià)載體的相互印證，明確了BPA 的肝毒性效應(yīng)及毒性效應(yīng)產(chǎn)生的分子機(jī)制。而結(jié)合雄性小鼠和小鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞兩種模型研究發(fā)現(xiàn)，PFOS 能夠劑量依賴性地降低精子數(shù)、損害睪丸間質(zhì)形態(tài)，揭示了CREB/CRTC2/StAR 信號(hào)通路在PFOS 抑制睪酮生物合成中的作用[50]。在DEHP 生殖毒性的研究中，分別進(jìn)行了孕鼠和JEG-3 細(xì)胞的暴露試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩種模型均能降低孕激素水平，抑制孕激素基因的表達(dá)，干擾孕酮的分泌[51]。基于人內(nèi)皮細(xì)胞系（HMEC-1）和大鼠暴露開(kāi)展PAHs 暴露毒性效應(yīng)的生物標(biāo)志物研究發(fā)現(xiàn)，PAHs 暴露促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生胞外囊泡、增加尿液中胞外囊泡釋放，表明胞外囊泡是PAHs 暴露的有用生物標(biāo)志物[52]。

除試驗(yàn)手段外，計(jì)算毒理學(xué)能夠借助數(shù)學(xué)模型等輔助手段分析相關(guān)毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)物質(zhì)毒性做出更準(zhǔn)確的評(píng)估，是對(duì)實(shí)驗(yàn)毒性評(píng)價(jià)的一種重要補(bǔ)充和拓展，逐步得到各國(guó)研究人員的關(guān)注和重視。

4 基于計(jì)算毒理的毒性效應(yīng)研究

計(jì)算毒理學(xué)手段多樣、成本低廉，往往結(jié)合人群隊(duì)列、模式生物和細(xì)胞替代的毒理學(xué)研究中，能夠通過(guò)先前類似試驗(yàn)的結(jié)果推導(dǎo)預(yù)測(cè)可能的毒性結(jié)果，從而為毒性試驗(yàn)提供指導(dǎo)，簡(jiǎn)化試驗(yàn)步驟、節(jié)約試驗(yàn)成本[37]。數(shù)據(jù)庫(kù)是計(jì)算毒理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，如內(nèi)分泌干擾物知識(shí)庫(kù)（Endocrine Disrupter Knowledge Base，EDKB）。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中類似化合物毒性結(jié)果的推導(dǎo)獲得規(guī)則和信息，從而構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，對(duì)已存在的、新的、甚至是虛擬的物質(zhì)生成預(yù)測(cè)，目前應(yīng)用最為廣泛的預(yù)測(cè)模型如定量-構(gòu)效關(guān)系法的模型（quantitative structure-activity relationship，QSAR）、分子模擬方法模型（docking models）和交叉參照法模型等[37，53]。

圖2 計(jì)算毒理學(xué)評(píng)價(jià)Fig.2 Computational toxicological evaluation

QSAR 能夠預(yù)測(cè)尚未開(kāi)展毒性試驗(yàn)化學(xué)物質(zhì)的毒性效應(yīng)，如通過(guò)構(gòu)建PAHs 對(duì)兩種水生生物的光誘導(dǎo)毒性定量構(gòu)效關(guān)系，分析了PAHs 的光誘導(dǎo)毒性機(jī)制，發(fā)現(xiàn)平均分子極化率對(duì)PAHs 的光誘導(dǎo)毒性有重要影響[54]。基于二苯甲酮類物質(zhì)對(duì)發(fā)光菌和大型水蚤的毒性數(shù)據(jù)，Liu 等[55]建立了QSAR 模型，發(fā)現(xiàn)毒性與電子性質(zhì)和疏水性相關(guān)。Hoover 等[56]測(cè)定了4 種PFAS 對(duì)于兩棲類成纖維細(xì)胞系的單獨(dú)和二元聯(lián)合毒性，之后基于這些數(shù)據(jù)構(gòu)建了QSAR 模型，利用此模型對(duì)24 種單一物質(zhì)和1 380 種二元混合物的毒性進(jìn)行了預(yù)測(cè)?；诜肿幽M的毒理學(xué)預(yù)測(cè)模型能夠預(yù)測(cè)物質(zhì)與生物靶標(biāo)之間可能的相互作用，為進(jìn)一步分析該物質(zhì)的毒性機(jī)制提供思路。如采用分子模擬的方法對(duì)FCM 中雙酚類物質(zhì)的內(nèi)分泌干擾毒性進(jìn)行研究，分析了3 種雙酚類化學(xué)物質(zhì)與雌激素受體α（ER ）的結(jié)合能力，雌激素活性的排序?yàn)椋弘p酚A＞雙酚F ＞雙酚S[57]。Chen 等[58]發(fā)現(xiàn)了PFOS 和PFOA 與牛血清白蛋白 （bovine serum albumin，BSA）的不同結(jié)合位點(diǎn)，表明PFAS 能夠影響B(tài)SA的構(gòu)象，且PFOS 比PFOA 毒性更大。

以上模型的建立都需要足夠的數(shù)據(jù)支撐，對(duì)數(shù)據(jù)的搜集提出了挑戰(zhàn)。交叉參照法能夠?qū)⑾嗨莆镔|(zhì)分組，通過(guò)一種化學(xué)物質(zhì)的毒性信息推斷出相似結(jié)構(gòu)的其它化學(xué)物質(zhì)的毒性數(shù)據(jù)[53]，對(duì)QSAR和分子模擬模型提供了有效補(bǔ)充。Webster 等[59]基于搜集的數(shù)據(jù)建立了交叉參照模型，對(duì)3 種酚類物質(zhì)的雌激素效應(yīng)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，確認(rèn)了4-叔丁基苯酚是一種潛在的內(nèi)分泌干擾物。交叉參照模型依據(jù)相似性進(jìn)行推斷，能夠減少預(yù)測(cè)的不確定性，該模型對(duì)結(jié)構(gòu)等參數(shù)信息的精度要求嚴(yán)格。

隨著化學(xué)物質(zhì)的不斷豐富，僅依靠試驗(yàn)手段完成化學(xué)物質(zhì)的一元、二元，甚至多元聯(lián)合毒性進(jìn)行研究是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，而解決該問(wèn)題必須依靠計(jì)算毒理學(xué)技術(shù)。近年來(lái)，越來(lái)越多的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)開(kāi)始與計(jì)算毒理學(xué)相結(jié)合，為計(jì)算毒理學(xué)模型提供數(shù)據(jù)支持。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，大型公共數(shù)據(jù)庫(kù)的信息越來(lái)越完善，為計(jì)算毒理評(píng)價(jià)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件[60]。因此，通過(guò)高通量的分析計(jì)算和預(yù)測(cè)進(jìn)行毒理學(xué)評(píng)價(jià)將成為未來(lái)毒理學(xué)評(píng)價(jià)發(fā)展的重要方向[53]。

5 總結(jié)與展望

本文從流行病學(xué)、模式生物、替代毒理和計(jì)算毒理4 個(gè)方面展開(kāi)，結(jié)合代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和分子生物學(xué)等技術(shù)歸納整理了目前食源性EDCs 的毒性評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀。從整體上看，食源性EDCs 毒性效應(yīng)研究呈現(xiàn)“模式生物與替代毒理研究為主、隊(duì)列與計(jì)算研究為輔，單一物質(zhì)毒性效應(yīng)研究多、多物質(zhì)聯(lián)合毒性效應(yīng)研究少，多組學(xué)、多手段交叉融合”的特點(diǎn)。目前，模式生物依然是進(jìn)行EDCs毒性研究的主體，特別是基于斑馬魚(yú)的毒性效應(yīng)研究，由于試驗(yàn)成本低，并且具有與人體高度相似的基因組成，在針對(duì)EDCs 的毒性研究中發(fā)展迅速?；隗w外細(xì)胞系的替代毒理研究以其快速經(jīng)濟(jì)、易于量化和重復(fù)性好等優(yōu)勢(shì)，在篩查化合物毒性和安全性評(píng)價(jià)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。與代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和分子生物學(xué)等技術(shù)緊密結(jié)合，也更有利于毒性效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制分析。流行病學(xué)在EDCs 毒性效應(yīng)研究中還相對(duì)較少，但通過(guò)結(jié)合模式生物和細(xì)胞毒性研究結(jié)果，往往能得出更為準(zhǔn)確可靠的毒性信息。隨著大量新物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和合成，計(jì)算毒理在毒性預(yù)測(cè)方面將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

獻(xiàn)文考參[2]Zheng[42]Wen[39]B?ckers[45]Hercog[40]Huang[41]Lu[43]Ojo[44]Branco[46]An究研制機(jī)子分及應(yīng)效性EDCs 毒的胞細(xì)外體于基3表In vitro cell-based study of toxic effects and molecular mechanisms of EDCs Table 3 釋解制機(jī)子分果結(jié)性毒素要估評(píng)間時(shí)露暴度濃露暴范3～100 μmol/L在BPs種8毒擾干泌分內(nèi)生產(chǎn)夠能BPs激；雌性活酶素光熒24 h；4 nmol/L 2～3.3×10 10活激式方賴依度濃以內(nèi)圍能功殖生害，損性）（ERRγ γ體受關(guān)相素6 nmol/L 2～10 10錄轉(zhuǎn)的ERRγ活激錄轉(zhuǎn)的、因基態(tài)穩(wěn)期周胞細(xì)響影著顯遺觀表生，產(chǎn)傷損胞細(xì)肝導(dǎo)誘率活、存率謝代胞細(xì)48 h；200；150；100；50 20因基謝代脂須必和因基TETs等性毒傳等μmol/L響，影合α 結(jié)體受素激雌與、長(zhǎng)生胞細(xì)響影物合化類酚雙達(dá)表因；基性活胞細(xì)4 h；8 h 25 μmol/L；50 μmol/L因基個(gè)17等、DDIT4 ADORA1展發(fā)癥癌和襲、侵亡、凋移遷等期周胞；細(xì)化變達(dá)表的等酶謝代源異使下度濃低作制抑有性活胞細(xì)對(duì)類酚雙胞；細(xì)化變達(dá)表因基；72 h 24 h，20，10，5：2.5元一達(dá)表因基UGT1A1和CYP1A1細(xì)的高最出現(xiàn)表AF酚，雙用性活：10 ng/合；聯(lián)μg/mL加增夠；能力潛性毒傳遺和性毒胞其mL BPA +1 ng/mL傷損性毒傳遺致導(dǎo)類酚雙它上因基等、PPARGC1A Thbs4響，影性毒傳遺觀表有具BPS化變因基關(guān)相癌腺乳24 h；nmol/L；10 1mmol/L變改路通號(hào)信、PI3K-Akt調(diào)展發(fā)癌腺乳100 nmol/L影生產(chǎn)徑途謝代呤嘌對(duì)夠能異，差殖MCF-7 增進(jìn)促夠能謝代異；差性活胞細(xì)48 h 1 μmol/L響達(dá)表因基異差和物產(chǎn)謝代因基異；差物—暴獨(dú)，單長(zhǎng)越度長(zhǎng)鏈碳PFAS性活胞細(xì)24 h度濃多合組多；強(qiáng)越用作制抑的胞細(xì)對(duì)露PFAS它其與PFOS和PFOA作合聯(lián)的同不現(xiàn)，表露暴合聯(lián)式模用性毒質(zhì)物類烴芳環(huán)多在GSH更示顯露暴獨(dú)單比露暴合聯(lián)成）合（GSH肽甘胱谷；48 h 24，2∶1照按：B[b]F PHE用作的劑節(jié)調(diào)心核揮發(fā)中細(xì)下合混；1∶1性毒胞細(xì)的高性活胞；細(xì)能功和；72 h h合混1∶2和1∶1高最生產(chǎn)ROS和性毒胞CYP1和應(yīng)反激應(yīng)化氧節(jié)調(diào)裂斷鏈DNA導(dǎo)誘下露暴合聯(lián)斷鏈；DNA性活胞細(xì)；2 h 24 h）μmol/L 10，（5達(dá)表的酶謝代傷損同；協(xié)高升平水ROS和；基數(shù)指激應(yīng)化；氧裂（50或/和BDE47 DNA性化氧化變達(dá)表因）BaP μmol/L型模驗(yàn)試HepG2 HepG2 MCF-7 HepG2 MCF-7 MCF-7 HepG2 HepG2 L02 EDCs BPs PFOA類酚雙BPS DEHP PFAS PHE+B[b]F PBDEs +BaP

然而，目前EDCs 的毒性研究依然主要集中于單一物質(zhì)或同類物質(zhì)，不同類別EDCs 之間的聯(lián)合作用以及多元產(chǎn)生機(jī)制的毒性研究還少有報(bào)道。此外，已報(bào)道的毒性研究大多是參照環(huán)境濃度，基于食品中實(shí)際檢出濃度或者食品包裝材料遷移濃度的毒性研究依然很少。因此，基于實(shí)際殘留濃度和遷移濃度，面向多類EDCs 共同暴露的實(shí)際情況，結(jié)合代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和分子生物學(xué)等技術(shù)交叉融合的毒性評(píng)價(jià)技術(shù)將成為熱點(diǎn)，相關(guān)研究將為明確化學(xué)物質(zhì)的毒性閾值發(fā)揮重要作用，對(duì)于制定食品中相應(yīng)化學(xué)物質(zhì)的最大殘留量，保護(hù)膳食消費(fèi)安全具有重要意義。