中文标题:揭示替代和遗留 PFAS 的分子效应:斑马鱼胚胎的转录组分析揭示了令人惊讶的相似性和效力.英文标题:Unveiling the Molecular Effects of Replacement and Legacy PFASs: Transcriptomic Analysis of Zebrafish Embryos Reveals Surprising Similarities and Potencies.全氟烷基和多氟烷基物质 (PFAS) 在环境中的普遍存在促使对传统 PFAS 的限制,因为它们具有公认的毒性作用。因此,引入了替代的“替代”PFAS,并在环境基质中普遍存在。很少有研究调查传统和替代 PFAS 在短期暴露下的分子效应。本研究旨在通过利用转录组测序来比较暴露于浓度为 0.001-5 mg/L 的传统 PFOS 及其两种替代品 PFECHS 和 FBSA 的分子影响来解决这个问题。使用斑马鱼胚胎,该研究评估了顶端效应(死亡率、形态和生长),确定了差异表达基因 (DEG) 和丰富的通路,并确定了每种化合物的转录组出发点 (tPoD)。结果表明,PFOS 表现出最高的相对效力,其次是 PFECHS,然后是 FBSA。虽然在所有化合物的排名 DEG 中观察到相似性,但过度代表性分析揭示了细微的差异。值得注意的是,PFOS 表现出迄今为止确定的最低 tPoD。这些发现引发了人们对新兴替代 PFAS 安全性的担忧,并挑战了仅由其积累潜力导致的 PFAS 毒性假设。随着替代 PFAS 在环境中的扩散,这项研究强调了加强对其影响的审查的必要性,并质疑当前的监管阈值。
图 1. 暴露于 PFOS(红色)、PFECHS(蓝色)或 FBSA的斑马鱼受精后 96 小时存活率(A)和累积异常率(B)。
图 2. PFOS、PFECHS 和 FBSA 的调整后 p 值 ≤ 0.05 的 DEG 聚类过度表达分析。路径以节点表示,相关节点通过边连接。
图 3. PFOS、PFECHS 和 FBSA 的基准浓度阈值分析结果。(A)基因水平通路富集的代表性热图。(B)基因的代表性基准浓度曲线,显示指数 4、指数 2 和 2° 多项式响应。(C)PFOS、PFECHS 和 FBSA 的基因水平阈值密度图。
本研究的创新在于首次通过转录组分析比较了传统PFAS(PFOS)和新兴替代PFAS(PFECHS和FBSA)对斑马鱼胚胎的短期分子效应。研究表明,虽然这些替代化合物的累积潜力较低,但其毒性效力可能并不显著减弱,尤其是在分子水平上,PFECHS和FBSA展现出与PFOS相似的生物学影响。研究还揭示了PFECHS在毒性反应中的潜在双峰效应,即其在不同暴露浓度下表现出不同的毒性反应模式。此外,PFOS被发现具有最强的分子效力,研究中推导的tPoD是目前已知最低的。这些发现对替代PFAS的安全性提出了质疑,呼吁监管机构重新审视当前的PFAS毒性假设,尤其是在短期暴露条件下的分子毒性方面。
文章DOI:10.1021/acs.est.4c04246声明:
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