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CREST专栏 | 国科大杭高院王亚韡团队：PFAS的人体赋存、传输和消除行为与机制

时间：2023-08-10 来源：浏览：

CREST专栏 | 国科大杭高院王亚韡团队：PFAS的人体赋存、传输和消除行为与机制

王亚韡等环境人Environmentor

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小编按： 应 Critical Reviews in Environmental Science and Technology（CREST，《环境科技评论》）编辑部提议，环境人Environmentor将与CREST期刊合作，推出“CREST专栏”，将期刊上的优质论文及时推送给各位读者，欢迎大家关注！有意投稿的读者请直接与CREST编辑部联系。

CREST期刊自1970年首次出版以来，始终是出版环境科学与技术领域综合性、评论性和及时性综述的国际平台，并传播更广泛环境情景下阐明和解决重要问题方面的科研进展。

该期刊每年发行24期，每期发表4~6篇综述论文。目前，期刊影响因子11.75（2021年）、Cite Score 18.2分，是环境领域知名的综述类国际学术期刊。根据期刊引文报告（JCR），CREST位列环境与生态领域的一区期刊，在环境科学领域排名19/279；academic-accelerator.com网站显示，CREST位列环境工程、污染、废物管理与处置以及水科学与技术等四个领域的一区期刊，实时IF为17.9。

导读

国科大杭州高等研究院王亚韡团队 在 Critical Reviews in Environmental Science and Technology（CREST，《环境科技评论》）期刊 发表题为“ PFAS的人体赋存、传输和消除行为与机制（A critical review on the bioaccumulation, transportation, and elimination of per- and polyfluoroalkyl substances in human beings ; DOI: 10.1080/10643389.2023.2223123; Published online: 16 Jun 2023）”的综述。

全氟及多氟烷基类化合物（Per-and polyfluoroalkyl substances, PFAS） 是目前受到国际社会广泛关注的一类人为生产的化合物。由于其具有持久性、生物富集性、长距离迁移性、毒性等特性，PFAS的典型单体及其相关化合物已经被列入各环境国际公约进行全球管控。PFAS无处不在，流行病学和生物组学的结果显示，PFAS暴露与人体健康密切相关。 了解PFAS在人体中的赋存、传输及消除的行为和生物学机制有助于明晰PFAS的人体健康风险，并为PFAS的国际管控提供数据支持。

图文摘要（Graphic Abstract）

主要内容

本文系统总结了PFAS在人体内的赋存、传输及消除行为和机制（图1），并使用分子对接的计算手段，计算了56种典型PFAS单体和4种肾脏传输蛋白的结合能力，进一步探索了PFAS肾脏消除的规律。

血液和尿液是研究PFAS人体内赋存水平的重要基质，由于伦理学的限制，目前关于PFAS在人体器官内的报道非常匮乏，仅有的少量研究显示，肝脏、肾脏和肺是PFAS主要的人体赋存器官；PFAS倾向于与蛋白结合，作为人体血液和肝脏中的主要蛋白，现有的研究主要关注PFAS与血液和肝脏中主要蛋白——人体血清白蛋白（HSA）和肝脏脂肪酸结合蛋白（LFABP）的分子结合机制，相关研究表明PFAS与两种蛋白的结合能力与PFAS的链长密切相关（图1）；母婴传输是PFAS在人体内传输的重要过程，PFAS的母婴传输效率与PFAS的链长密切相关。少量研究报道了PFAS跨越血脑屏障的行为，但人体内PFAS传输过程和机制的研究十分匮乏（图2）；关于PFAS的人体消除行为的研究主要集中在PFAS人体半衰期的估算与代谢，但PFAS的人体肾脏传输机制的研究目前十分匮乏；有少量研究建立了PFAS典型单体在人体内的生理药代动力学( physiologically based pharmacokinetic, PBPK)模型，但关于新型PFAS在人体内的PBPK模型还尚未被报道。

图1 PFAS在人体内的赋存、传输及消除行为与机制简图

为了探索PFAS的人体肾脏传输的规律，作者使用分子对接的手段计算了56种PFAS典型单体与4种肾脏传输蛋白（OAT1，OAT3，OAT4和URAT1）的结合能力。研究结果显示大多数的PFAS单体与4种蛋白存在结合，这说明PFAS与四种蛋白的结合会影响PFAS的肾脏传输行为（图2）。

图2 四种典型PFAS单体（PFOS, PFOA, Gen-X和6:2 Cl-PFESA）与四种肾脏传输蛋白（OAT1，OAT3，OAT4和URAT1）的分子对接结果示意图

总结与展望

本文针对PFAS在人体内的赋存、传输和消除行为与机制进行了系统总结，这有助于进一步系统评估PFAS对人体构成的潜在健康风险。然而在该领域的研究还远远不够，我们在本综述中也提出了在未来研究中的系统展望，包括使用非靶向检测技术揭示更多PFAS单体在人体内的赋存情况，探索PFAS与人体内其它重要蛋白的结合能力，关注PFAS的肝肠循环过程、跨越胎盘屏障的过程，使用实验结合计算机模拟的新型研究手段，建立新型PFAS在人体内的PBPK模型，开展大范围大尺度的合作研究等。

作者简介

第一作者简介：

卢瑶，国科大杭州高等研究院博士后，2015年于中央民族大学获得理学学士学位，2021年在中国科学院生态环境研究中心获得博士学位。目前的研究兴趣集中在PFAS的环境赋存、人体暴露与健康风险方面。

通讯作者简介：

王亚韡 ，研究员，博士生导师，中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室副主任，国家杰青，中科院青年科学家奖获得者，中组部科技领军人才，中国环境科学学会环境化学分会主任委员。研究兴趣：新污染物的分析方法、迁移转化以及人群暴露机制研究，部分工作在国内外起到引领作用。

共同通讯作者简介：

赵春燕 ，博士生导师。兰州大学药学院教授，中国毒理学会计算毒理专业委员会委员，主要从事污染物作用机制的计算毒理学研究。系统开展了包括多种有机污染物与蛋白质靶标间的相互作用研究；通过多种机器学习算法建立了针对不同毒性终点的预测模型；通过复杂生物网络技术构建了环境污染物与人体健康的毒性生物网络，从整体作用方面探讨了污染物的健康效应。

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