我院张慧东教授团队发现自来水消毒副产物具有生殖内分泌干扰物效应

近日，我院张慧东教授团队在环境科学与生态学领域国际顶级期刊《Journal of Hazardous Materials》（中科院一区top）发表题为“Dichloroacetic acid and trichloroacetic acid as disinfection by-products in drinking water are endocrine-disrupting chemicals ”原创性实验研究成果，首次揭示了饮用水消毒副产物二氯乙酸（DCAA）和三氯乙酸（TCAA）具有生殖内分泌干扰物效应。

消毒副产物（DBPs）是由消毒剂与水中天然有机物反应产生，一些DBPs可能导致癌症、细胞毒性和遗传毒性等不良健康影响。在氯化净水系统中，卤代乙酸（HAAs）是主要的非挥发性DBPs，而二氯乙酸（DCAA）和三氯乙酸（TCAA）是公共供水系统中最普遍的两种HAAs。越来越多的证据表明DCAA和TCAA具有生殖毒性，然而，它们是否具有内分泌干扰特性在很大程度上仍然未知。因此，揭示DCAA或TCAA的生殖内分泌毒性作用，对进一步评价DCAA和TCAA的毒理学效应具有重要意义。

该研究采用C57BL/6J小鼠模型研究，发现饮用水中DCAA和TCAA暴露对雄鼠和雌鼠具有生殖内分泌干扰效应。首先，我们采用饮用水中DCAA或TCAA的最大国标限定浓度（MCL）的0、1-、10²-、10³-、10⁴-或5×10⁴-倍来处理雄鼠或妊娠雌鼠。连续处理两周后，在≥ 10³-倍MCL的DCAA（26.4 mg/kg/d）或TCAA（52.7 mg/kg/d）浓度暴露导致雄鼠血清中睾酮水平和睾丸雄激素受体（AR）水平下降。在妊娠雌鼠中，≥ 10⁴倍MCL的DCAA（264 mg/kg/d）或 ≥ 10³倍MCL的TCAA浓度暴露均增加流产率。当 ≥ 10³倍MCL的DCAA或TCAA浓度处理，妊娠雌鼠的血清卵泡刺激素（FSH）升高，雌二醇和孕酮降低。当 ≥ 10²倍MCL的DCAA（2.64 mg/kg/d）或TCAA（5.27 mg/kg/d）浓度处理时，妊娠雌鼠的卵巢雌激素受体（ERα和ERβ）蛋白水平降低。暴露于DCAA或TCAA浓度也降低了妊娠雌鼠子宫和胎盘中ERα和ERβ蛋白水平。此外，同时暴露于5×10⁴-倍MCL的DCAA和TCAA的雄鼠和妊娠雌鼠中，比单次暴露表现出更大的生殖内分泌干扰特性，显示出联合内分泌干扰毒性效应。因此，DCAA和TCAA均可视为新型生殖内分泌干扰物。该研究有助于进一步评价DCAA和TCAA的毒理学效应，并增加了对饮用水中DCAA和TCAA生殖内分泌干扰特性的认识。

博士研究生陈维娜、硕士研究生万叔坤和王晓庆为该论文的共同第一作者，张慧东教授为该论文的唯一通讯作者，我院为唯一通讯作者单位。

张慧东教授一直从事环境和女性生殖健康领域的研究。今年，张慧东教授团队在该领域取得了一系列新的进展，揭示了新lncRNA-HZ09在BPDE，滋养层细胞侵袭迁移和女性流产中的作用和新机制（Environmental Health Perspectives，2023, 131, 17009），并被甄选为Science Selection；揭示了新lncRNA-HZ14在BPDE诱发女性滋养层细胞焦亡和流产中的作用和机制(Journal of Hazardous Materials, 2023, 455, 131543)；发现环境污染物BaP暴露导致内皮细胞铁死亡，抑制血管生成进而引发流产的新机制（Environment International, 2023, 2023, 108237）；发现了自来水中二氯乙酸和三氯乙酸具有内分泌干扰物效应（Journal of Hazardous Materials, 2023, 133035）。

本论文受到国家自然科学基金、深圳市基础研究面上项目、福田区卫生健康系统科研项目、我院优秀医学创新人才项目等基金的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.133035.

张慧东博士

中山大学附属第八医院研究员，博士生导师

张慧东教授一直围绕“环境和流产”主题，从事环境有害因素引发流产中的作用和调控机制研究，研究成果以第一或通讯作者发表在Proc. Natl. Acad. Sci. USA、Nucleic Acids Res、Environ. Health Persp.、Environ Int.、J. Hazard. Mater.、J. Biol. Chem.、Sci Total Environ.、Cell Biol. Toxicol.等国际知名杂志上。曾入选/获得自然科学基金委优秀青年科学基金（2015）、辽宁省科技奖励一等奖（2015）、中国毒理学会优秀青年科技奖（2016）、四川省卫计委领军人才（2017）、四川省特聘专家（2017）、四川大学青年科技人才奖（2017）、四川省卫健委学术技术带头人（2018）、四川省专家评议（审）委员会（2020）、四川省学术技术带头人（2020）、深圳市高层次专业人才（2021）等。