在生态毒理和生物化学方面开展了较为系统的研究(1)阐明了三磷酸二磷酸腺苷酶的结构与功能;运用分子生物学技术成功地对该酶的结构进行了改造,使其降解ADP活性提高了100倍,为工程酶的研究开辟了新途径。(2)摸清了全氟烷酸类污染物在我国圈养野生动物体内的分布特征;并首次发现十溴二苯乙烷在陆生动物体内累积,改变了以往认为"十溴二苯乙烷不能被生物利用"的观点,使科学界重新审视其生物可利用性和生物效应。(3)发现全氟烷酸在肝脏主要通过抑制脂肪酸和胆固醇的合成及转运发挥毒性作用;揭示了全氟烷酸生殖内分泌毒性作用的机理-主要通过抑制StAR对胆固醇的转运干扰性激素的合成。(4)率先在国内应用生态毒理基因组学方法表征全氟烷酸等持久性污染物复合污染的毒性效应,通过基因表达谱筛选暴露标志物,该方法为复合污染的毒性效应研究提供了新的切入点。近几年来在Cell等SCI源刊物上发表论文49篇,被他人引用195次。
ecotoxicology;persistent organic pollutants;perfluoroalkyl substances;effect of combined toxicity;ecological risk
研究野生动物及典型污染区人体内PFASs的分布特征;重点关注典型PFASs肝脏毒性机理。在重要SCI源刊物上发表论文16篇。取得如下创新性成果 1. PFASs的二次污染源及其特征发现我国污水处理厂排放终水是环境中PFASs的重要二次污染源,多数污水处理厂除去PFOA和PFNA的能力很差。进一步分析发现我国污水处理厂进水PFOA或PFCAs同相应城市的GDP具有很好的相关性。发现我国开始使用生物富集能力低、毒性较小的短链PFASs替代品。 2. PFASs在扬子鳄体内及其栖息水生态系统和高暴露区人群分布特征长链PFCAs在扬子鳄体内累积最多,PFASs在雄性扬子鳄体内累积大于雌性。PFASs同年龄呈负相关,提示在扬子鳄生命早期阶段更易受这种有毒化合物暴露的毒害。发现居民体内PFOA浓度同高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)呈现负相关;血清miR-26b和miR-199a-3p水平随血清PFOA浓度升高而升高。动物实验结果也表明PFOA暴露后这两个miRNAs表达随暴露剂量升高显著增加。提示这两个miRNAs可作为PFOA暴露的潜在生物标志物。 3. 枯否氏细胞通过释放细胞因子抑制PFASs诱导的肝脏PPAR?的表达发现枯否氏细胞经PFNA刺激会释放细胞因子TNF?和IL-1β,这些炎性因子通过激活NF-κB通路来抑制肝细胞内PPAR?的表达,从而削弱PFNA对PPAR?及其下游脂肪酸氧化相关基因的上调作用,最终在PFNA引发的肝脏脂质累积过程中发挥了一定的促进作用。 4. PFASs在肝脏累积和毒性效应的性别差异发现斑马鱼暴露PFNA后,肝脏PFNA的含量呈现明显的性别差异,雄鱼高于雌鱼。甘油三酯含量在雌、雄鱼间也表现出性别差异。脂肪酸结合蛋白(Fabp)基因在雌、雄鱼的变化趋势完全相反,Fabps亚型在雄鱼肝脏表达上调,而在雌鱼表达下调。 5. PFASs的联合毒性效应发现PFSA和PFCA的二元混合时(效应浓度为IC0、IC10和IC50),均表现出协同效应。9种PFASs(只含J-型CRC)和11种PFASs(既含J-型又含S-型CRC)等效应浓度的联合毒性研究表明9种PFASs混合物呈现协同效应,而11种PFASs混合物则表现为部分加和效应。因此,在PFASs毒性效应评估中应该充分重视联合毒性效应。