北卡罗来纳州立大学的一项新研究表明，在子宫内暴露于阻燃剂 FireMaster 550 (FM 550) 或其单独的溴化 (BFR) 或有机磷酸酯 (OPFR) 成分会导致新生大鼠的大脑发育发生改变。这种影响——最显着的证据是线粒体破坏和脑组织中胆碱和甘油三酯水平失调的证据——在雄性后代中比在雌性后代中更大。
这项工作增加了证据表明 OPFR 和 BFR 都可能具有神经毒性。它出现在神经内分泌学的一期特刊中。前北卡罗来纳州立大学博士后研究员 Shannah Witchey 是第一作者。
FM 550 是十年前首次发现的阻燃混合物。它是为替代 PBDEs 而开发的，PBDEs 是一类因安全问题而被淘汰的阻燃剂。
“虽然一些新的阻燃混合物仍然含有 BFR，但 OPFR 是 PBDE 的流行替代品，因为人们认为 OPFR 不会在体内积聚，因此不会造成同样的危害，”研究副院长 Heather Patisaul 说在北卡罗来纳州立大学的科学学院和该研究的通讯作者。“具体来说，人们认为 OPFRs 不会影响乙酰胆碱酯酶——一种关键的神经递质。但看起来 OPFRs 仍然会影响胆碱信号传导，并且对于发育中的大脑而言，即使不比 PBDEs 更糟糕，也一样糟糕。”
Patisaul 和她的同事对新生大鼠的前额叶皮层进行了转录组学和脂质组学研究，这些大鼠的母亲在妊娠期间分别暴露于 FM550 或 BFR 或 OPFR 元素。
“从转录组学中获取遗传信息是研究人员通常用来梳理毒性和健康影响之间潜在联系的方法，”Patisaul 说。“在这种情况下，我们还想看看大脑的脂质(或脂肪)成分是否发生了改变——我们的大脑本质上是脂肪球，脂质组学可以揭示暴露如何影响大脑在其最早的发育阶段。”
转录组学和脂质组学分析都显示了线粒体破坏的证据，尽管这种破坏在暴露于 OPFRs 的后代中更为明显。线粒体几乎存在于每个细胞中，作为细胞的能量发生器，在细胞呼吸中起着至关重要的作用。
转录组学分析发现与阿尔茨海默氏症和 ALS 等神经退行性疾病相关的细胞呼吸基因的破坏，而脂质组学指出大脑中胆碱和甘油三酯水平的破坏。
在暴露于 OPFRs 的男性中，与轴突引导和胆碱信号传导相关的基因也失调。轴突引导是神经元在神经发育过程中建立正确连接的过程。胆碱是神经递质乙酰胆碱的前体，它影响神经元功能和神经元信号传导的关键方面。
“这么多改变的基因与呼吸和胆碱有关，人们担心这些 FR 会损害基本的自主神经功能和认知，”Patisaul 说。“因此，底线是暴露于 BFR 和 OPFR 会破坏神经元信号传导和细胞正确产生和利用能量的能力。”
研究人员还发现，雄性后代比雌性受到的影响更大。
“在早期的大鼠研究中，我们发现附着在雄性胎盘中的 OPFR 水平高于雌性，”Patisau 说。“因此，暴露的差异可能是我们在男性身上看到不同且更严重影响的原因。
“这里的重要信息是，OPFRs 比其他 FRs 更安全的假设可能是错误的。OPFRs 和 BFRs 都会破坏皮质发育和功能。这些化学物质在胎盘中可检测到这一事实意味着它们不会很快分解足以不造成伤害。”
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