Regrettable Substitution? Organophosphate Flame Retardants and Macrophage Activity
Author: Nate Seltenrich
有机磷酸酯（OPEs）是一类作为增塑剂和阻燃剂有着悠久历史的化学品。在后一种情况下，它们最近变得越来越普遍，而一些具有不同分子结构和作用机制的传统有机卤素阻燃剂已因对健康影响的担忧而逐步淘汰。然而，与往常一样，这种替代品现在也引起了人们的注意，人们正在研究这些日益广泛使用的磷基化学品对健康的影响。
最近发表在《环境健康展望》（Environmental Health Perspectives）杂志上的一项研究进一步加剧了人们对OPE阻燃剂潜在危害的担忧，该研究概述了在体外暴露于13种化学物质的混合物如何影响人体关键的免疫细胞巨噬细胞。加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的研究人员将这些物质的浓度和比例结合起来，这些物质是在加拿大家庭灰尘样本中测量到的。他们观察到巨噬细胞暴露于这种具有代表性的混合物中，显示出功能和生物学上的改变。研究小组的发现为OPEs对免疫系统的潜在影响提供了新的见解。在这张彩色扫描电子显微照片中，肺胸膜腔内的巨噬细胞（黄色和金色）正在清除靠近红细胞的大肠杆菌（绿色）。巨噬细胞可以吞噬微生物、外来颗粒、病变细胞和细胞碎片。Image：©Dennis Kunkel Microscopy/Science Source
这项研究建立在加拿大卫生部研究人员早期工作的基础上，他们在2007年至2010年期间从134个城市家庭收集了家庭灰尘样本，并测试了某些OPEs的存在。其中8种化学物质在100%的样品中被检测到，13种化学物质在至少85%的样品中被检测到。这13种都是常见的化学物质，被选为这项新研究的对象。
马萨诸塞大学洛厄尔分校（University of Massachusetts Lowell）教授迪米特·贝洛（Dhimiter Bello）说，这种与环境相关的混合物的使用是这项研究的一个关键特点。他没有参与这项研究。Bello说：“在现实世界中，接触到的化学物质很少只局限于一种，这也适用于OPEs。”“消费品中使用的许多OPEs本身就是混合物。所以测试在家庭中发现的混合物是很重要的，因为混合物中的成分可能会以一种不容易根据我们对单个化合物的了解预测的方式相互作用。”
约翰·霍普金斯大学的助理教授芬娜·西勒斯Fenna Sillé说，这是第一个研究13-OPE混合物对巨噬细胞表型和功能影响的研究。有机磷酸酯在我们的环境中无处不在，对这种混合的关注既创新又相关。
内布拉斯加州大学医学中心的吉尔·普尔（Jill Poole）教授解释说，巨噬细胞在体内发挥着许多关键功能，她也没有参与这项研究。Poole说，这些特殊的白细胞对吞噬作用至关重要，吞噬作用是检测和破坏血液和其他组织中的死细胞、细菌和其他有害颗粒，它们既是第一反应者，也是守护者。“它们的功能是吸收颗粒，将它们呈现给其他细胞以启动免疫反应，或者只是清除它们。”因此，测量巨噬细胞对外来颗粒的反应为研究与人体接触相关的下游生物效应提供了一个潜在的窗口。
在这项新研究中，研究人员在两种不同来源的人类巨噬细胞上测试了这种混合物。他们对来自人类白血病单核细胞系THP-1巨噬细胞的细胞进行了初步测试。（单核细胞是白细胞，可以分化为巨噬细胞或其他免疫细胞。）对直接来源于人血单核细胞的巨噬细胞进行了重复试验。这些巨噬细胞被称为原代细胞，被认为是更准确的人体生理表征，因为它们与人类供体有直接联系。“作者在人类原代细胞中证实了一些发现，这一事实增加了生物学和人类的相关性”。
在这两种巨噬细胞类型中，研究小组观察到更高的脂质保留和更少的死细胞清除。作者指出，在人类中，这些影响可能会转化为泡沫细胞(foam cells)的增加。这些富含脂质的巨噬细胞与心血管疾病的风险增加有关在THP-1巨噬细胞中观察到的细菌吞噬减少可能表明感染的可能性更高，如果细胞不能像往常一样有效地攻击有害细菌和其他病原体然而，作者强调，他们的发现的临床意义需要进一步验证。
Braeden Giles (left), Koren Mann (center), and Bernard Robaire (right) are all with the Department of Pharmacology and Therapeutics at McGill University in Montreal, Quebec. Mann, who chairs the department, is also with McGill’s Lady Davis Institute for Medical Research. Robaire is also with McGill’s Department of Obstetrics and Gynecology. Images: Courtesy of Braeden Giles, Koren Mann, and Bernard Robaire.
麦吉尔大学药理学和治疗学以及妇产科教授、资深作者Bernard Robaire说：“我们必须小心解释这一点，但我认为这些发现与人类健康有关。”“他们为人类研究开辟了新的假设，其中之一是暴露于OPEs可能会导致传染性或感染的机会增加。“另一个原因是暴露于OPE混合物会导致脂质失调，这可能导致严重的心血管健康问题，”他继续说道。“第三个假设是，接触OPE混合物会对免疫系统产生负面影响……可能会增加炎症。”Robaire指出，慢性炎症是许多其他慢性疾病的必经之路。
他说：“希望这将促使流行病学家关注那些与这些化学物质接触较多的人群，看看是否有高发的感染或心血管疾病。”
麦吉尔研究小组接下来要做的是一项啮齿类动物研究，使用13种OPEs的相同混合物，并在细胞水平上调查这些结果背后的原因。“我们还没有真正理解驱动脂质成分的机制，”第一作者、麦吉尔大学博士候选人布雷登·贾尔斯说。“因此，我们也一直在努力了解一些潜在的途径。”
