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技術(shù)文章

無處不在的雙酚S(BPS)真的是安全無毒害的嗎?
更新時(shí)間:2018-12-12   點(diǎn)擊次數(shù):5934次

環(huán)境與人類健康目前是備受關(guān)注的,雙酚ABPA)存在于日常生活消費(fèi)品中的各個(gè)方面,廣泛應(yīng)用于罐頭食品和飲料的包裝、奶瓶水瓶、牙齒填充物所用的密封膠眼鏡片以及其他數(shù)百種日用品的制造過程中。

 

但是雙酚A有毒,長時(shí)間攝入與吸取會(huì)對(duì)肝功能和腎功能有害,而且會(huì)降低血液中血紅素的含量。已有研究表明,雙酚A與成年人的心臟病、糖尿病、肝功能不正常等有關(guān)聯(lián),塑料制品中的化學(xué)物質(zhì)雙酚A可誘發(fā)心臟病。它是一種內(nèi)分泌干擾物,可模仿人體自身的荷爾蒙,并可能對(duì)健康產(chǎn)生負(fù)面影響。美國,歐盟,加拿大和挪威等已經(jīng)禁止使用BPA。

 

為了回應(yīng)及減少消費(fèi)者對(duì)安全性的擔(dān)憂,當(dāng)前市場上許多塑料制品也貼上“不含雙酚A”的標(biāo)志,宣傳大家可放心安全使用。

 

也正是由于化學(xué)結(jié)構(gòu)相似及BPA的毒性,所以BPS逐漸成為BPA的替代品。但關(guān)于替代品,想必大家內(nèi)心也有疑問:不含雙酚A就真的安全嗎?替代品BPS又真正是*無毒害的嗎?對(duì)人體健康是否有影響?

 

BPS是否會(huì)大腦神經(jīng)發(fā)育有影響?

BPS是否會(huì)損害視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)?

BPS對(duì)行為活動(dòng)是否有影響?

等等一系列的問題都有待證實(shí)與研究。


 

*,斑馬魚因其與人類基因極其相似等特性,是被廣泛接受的試驗(yàn)研究模型。近,南京醫(yī)科大學(xué)毒理學(xué)研究所重點(diǎn)研究實(shí)驗(yàn)室、南京醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院毒理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、南京環(huán)境保護(hù)研究所的諸多學(xué)者們使用Noldus的DanioVision和EthoVision,即斑馬魚行為軌跡跟蹤和動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)對(duì)斑馬魚幼魚進(jìn)行了觀察研究與分析,探討了BPS對(duì)斑馬魚幼魚早期神經(jīng)發(fā)育、視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)及行為活動(dòng)的重要影響。

 

圖01為研究框架圖

 

研究背景

 

雙酚A(BPA)存在于食品包裝、塑料制品等諸多產(chǎn)品中,并且越來越多的證據(jù)表明其具有內(nèi)分泌干擾的功能,會(huì)對(duì)人體健康有害。一些結(jié)構(gòu)相似的替代品如雙酚S (BPS) (Rochester and Bolden, 2015; Wu et al., 2018b; Zhao et al., 2018)在各種工業(yè)應(yīng)用中廣泛使用,如清洗劑的清潔成分、酚醛樹脂的電鍍部分和熱敏紙的顯影劑(Liao et al., 2012b)。

 

雙酚S (BPS)作為雙酚A(BPA)的替代品,目前已被廣泛應(yīng)用于日常消費(fèi)品的生產(chǎn)與制造。由于BPS的結(jié)構(gòu)與BPA相似,且用途廣泛,因此BPS的安全性一直備受關(guān)注。

 

已有學(xué)者對(duì)BPS進(jìn)行了相關(guān)研究:

1、在體外和體內(nèi)暴露研究中,BPS及其代謝產(chǎn)物已被證明可干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)(Wu et al., 2018a);

2、2015年的一項(xiàng)研究表明,BPS會(huì)干擾性激素水平。

3、急性低劑量BPA或BPS 暴露可改變斑馬魚下丘腦發(fā)育,導(dǎo)致其行為亢奮(Kinch et al.,2015),而長期暴露BPS可導(dǎo)致雄性斑馬魚視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)受損,神經(jīng)可塑性降低。

等等一系列研究表明,BPS可能會(huì)產(chǎn)生與BPA類似的健康危害(Rochester and Bolden, 2015)。而目前BPS對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響尚不清楚,包括對(duì)視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)及行為活動(dòng)的影響也有待進(jìn)一步探究。

 

那么,具體研究結(jié)果又是什么樣子的呢?

 

請(qǐng)看下文具體介紹

 

主要研究結(jié)果

 

本研究旨在探討B(tài)PS毒性對(duì)神經(jīng)發(fā)育及其它方面的影響,并利用魚類和人類疾病模型探討其潛在機(jī)制。

 

通過檢測斑馬魚的行為、細(xì)胞凋亡(AO染色)、氧化反應(yīng)、基因表達(dá)、組織形態(tài)學(xué)和免疫熒光,得到了這一結(jié)論:BPS可能通過增加氧化應(yīng)激,抑制神經(jīng)發(fā)育基因的表達(dá)水平,從而影響斑馬魚幼魚活動(dòng),改變其視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)。這些結(jié)果綜合起來,證實(shí)了BPS在水生系統(tǒng)中介導(dǎo)的發(fā)育性神經(jīng)毒性,為BPS誘導(dǎo)神經(jīng)毒性的干預(yù)途徑提供了新的思路。

 

主要數(shù)據(jù)研究結(jié)果詳見下方具體闡釋:

 

圖02為自由泳試驗(yàn)的結(jié)果

 

由圖02可得知:不同濃度BPS情況下,斑馬魚幼魚活動(dòng)的總距離和運(yùn)動(dòng)速度呈下降趨勢(隨著BPS濃度的增加而減少/降低)。與控制組相比,0.3 mg/L和3.0 mg/L 劑量下有明顯差異。與此同時(shí),陽性對(duì)照組中斑馬魚幼魚活動(dòng)總距離和平均運(yùn)動(dòng)速度也有所下降。

 

這些結(jié)果表明:BPS會(huì)導(dǎo)致斑馬魚行為活動(dòng)的減少。

 

得到BPS會(huì)導(dǎo)致斑馬魚行為活動(dòng)的減少這一結(jié)果后,鑒于以往有研究表明,過度的氧化應(yīng)激反應(yīng)會(huì)影響斑馬魚運(yùn)動(dòng)行為(Chen et al., 2017),研究人員又探索了BPS是否會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)。

 

圖03是斑馬魚受精6天后CAT和SOD活動(dòng)的變化及腦細(xì)胞凋亡狀況

 

從圖03可以看出:與控制組相比,BPS濃度為0.3 mg/L和3.0 mg/L時(shí),斑馬魚CAT活動(dòng)顯著增加(圖03E);此外,BPS濃度為0.3 mg/L時(shí),與控制組相比,斑馬魚SOD活動(dòng)達(dá)到高值(圖03F)。但是,當(dāng)BPS濃度達(dá)到高值時(shí)(3.0 mg/L),SOD活動(dòng)明顯下降(圖03F)。結(jié)果表明:SOD酶不斷耗盡或活性減少,即BPS顯著增加了斑馬魚的氧化應(yīng)激反應(yīng)。

 

驗(yàn)證了這一結(jié)果之后(BPS對(duì)斑馬魚的氧化應(yīng)激有顯著的增強(qiáng)作用),研究人員采用AO染色法對(duì)BPS誘導(dǎo)斑馬魚幼魚凋亡情況進(jìn)行了探討。由圖03可知,與控制組相比,包括在BPS濃度為0.03 mg/L條件下,斑馬魚幼魚大腦中無明顯的凋亡細(xì)胞(圖03A,B);然而,BPS濃度為0.3 mg/L和3.0 mg/L時(shí),發(fā)現(xiàn)了明顯的細(xì)胞凋亡(圖03C,D)。更重要的發(fā)現(xiàn)是斑馬魚腦區(qū)輻射嚴(yán)重。這表明:BPS可能會(huì)導(dǎo)致斑馬魚幼魚腦損傷。

 

圖04

受精后6天的斑馬魚幼魚進(jìn)行BPS給藥后,研究人員對(duì)與神經(jīng)發(fā)育相關(guān)的6種基因((a1-tubulin, elavl3, gap43, mbp, syn2a, and gfap))進(jìn)行了評(píng)價(jià)。由圖04可看出,與對(duì)照組相比,高濃度BPS組基因水平顯著下降。這些數(shù)據(jù)表明:BPS可能會(huì)影響神經(jīng)發(fā)育。

 

以往的研究表明,BPS會(huì)損害斑馬魚的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu) (Liu et al., 2017a),為了進(jìn)一步探討此作用機(jī)制,因此,本研究中研究人員同時(shí)還探討了BPS是否會(huì)改變斑馬魚幼魚的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)。

 

圖05

 

由圖05可看出,控制組斑馬魚視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)完整,沒有顯著變化,具體表現(xiàn)為:形態(tài)規(guī)則,5個(gè)完整的典型薄層。然而,斑馬魚暴露于濃度為0.3 mg/L-3.0 mg/L的BPS中,視網(wǎng)膜形態(tài)開始異常,RPE中開始出現(xiàn)空白區(qū)域(圖05B-D)。隨著BPS濃度的增加,空白區(qū)域增多(如圖05白色箭頭部分)。此外,與控制組相比,BPS組神經(jīng)節(jié)細(xì)胞變稀疏了(如圖05D白色三角標(biāo)注部分)。

 

測定了視網(wǎng)膜形態(tài)開始出現(xiàn)異常之后,研究人員使用GAP43蛋白(眼睛中的蛋白表達(dá)) (Kaneda et al., 2010)進(jìn)行了免疫組織化學(xué)研究。斑馬幼魚視網(wǎng)膜中,GAP43蛋白作為一種良好的生化指標(biāo)用于監(jiān)測視神經(jīng)再生的全過程。如圖05E-H所示。0.3 mg/L-3.0 mg/L BPS濃度下,GAP43蛋白表達(dá)顯著下降。上述結(jié)果與基因表達(dá)結(jié)果一致。

該研究是一項(xiàng)系統(tǒng)的研究,闡明了發(fā)育性神經(jīng)毒性和BPS介導(dǎo)的神經(jīng)毒性的潛在機(jī)制。研究表明,運(yùn)動(dòng)行為測試是檢測藥物和環(huán)境化學(xué)物質(zhì)神經(jīng)毒性的有效方法(Sano et al., 2016),這也是Noldus行為學(xué)研究工具的優(yōu)勢,能夠?qū)π袨榛顒?dòng)進(jìn)行量化觀察及分析。

 

綜上所述,該研究結(jié)果表明,早期接觸BPS對(duì)斑馬幼魚的運(yùn)動(dòng)行為、腦損傷、CAT和SOD活性、病理改變和神經(jīng)系統(tǒng)基因轉(zhuǎn)錄均有影響,表明BPS可能潛在地干擾神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育。

讀完之后,想必一定是很清楚了~原來替代品也不是真正安全無毒害的。

論進(jìn)行研究的必要性?。?!當(dāng)然,研究工具也是極其重要的。

以上便是為大家介紹的該研究的主要研究結(jié)果,詳細(xì)文獻(xiàn)及內(nèi)容,如您想了解更多,歡迎聯(lián)系我們獲取相關(guān)資料。

 

———— / END / ————

參考文獻(xiàn):

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