Science：新的研究表明在化学物混合物中，单个化学物的神经毒性效应会累加

如今，化学物无处不在。它们通过食物、空气或皮肤进入我们的身体。但是，这些复杂的化学混合物是如何影响我们的健康的呢？在一项新的研究中，来自亥姆霍兹环境研究中心的研究人员指出在人体中发现的以复杂混合物和浓度比出现的化学物共同起作用。相关研究结果发表在2024年10月18日的Science期刊上，论文标题为“Neurotoxic mixture effects of chemicals extracted from blood of pregnant women”。

即使单个化学物的浓度均低于效应阈值，混合物中的化学物也会产生累积性神经毒性效应。在研究过程中，他们使用了自 2006 年起在亥姆霍兹环境研究中心开展的 LiNA 母子研究（生活方式和环境因素及其对新生儿过敏风险的影响）中孕妇的血液样本。

论文通讯作者、亥姆霍兹环境研究中心细胞毒理学系主任Beate Escher 教授说，“在我们的日常生活中，我们会接触到各种各样的化学物，这些化学物会在我们体内分布和积累。这些高度复杂的混合物会影响身体机能和我们的健康。环境和水研究已表明当化学物以低浓度出现在复杂的混合物中时，它们的影响会叠加。至于人体中是否也存在这种情况，我们还没有进行充分的研究，这正是我们研究的目的所在。”

这项广泛的研究工作基于莱比锡母婴队列 LiNA 的 600 多份孕妇血液样本。作者首先分析了这些样本中存在的化学物混合物。

论文第一作者、Escher团队的博士后研究员Georg Braun 说，“我们想知道血浆中含有哪些化学物，浓度如何。我们采用了两步提取法，以分离出尽可能多样化的化学物混合物。通过质谱分析，我们找到了 1000 种不同的化学物，我们知道这些化学物可能存在于环境中，可能被人类摄入，也可能对人类健康产生不良影响。其中，我们能够在几份血浆样本中定量确定约 300 种化学物。”这为他们提供了有关 600份血浆样本中化物混合物的组成和浓度比的信息。

图片来自Science, 2024, doi:10.1126/science.adq0336

作者使用一种预测模型来计算化学物混合物的神经毒性效应。为了在实验中检验化学物混合物效应的预测结果，他们使用了一种成熟的基于人体细胞的细胞生物测定方法，该方法可显示神经毒性效应。

Braun说，“我们分析了单个化学物以及大约 80 种不同的自制化学混合物的实际浓度比例。我们还对血浆样本的提取物进行了测试。”他们的结果显而易见。

Escher说，“这些实验室实验证实了这种模型的预测：在复杂的混合物中，化学物的影响会叠加。即使神经毒性化学物的单个浓度低到低于效应阈值，但在与许多其他化学物的复杂混合物中，神经类细胞仍然会受到影响。”

但这些结果究竟意味着什么呢？

Escher说，“通过我们的研究，我们首次证明了已知的环境中化学混合物的影响同样适用于人类。因此，我们必须重新思考风险评估。仅凭指示物质是远远不够的。今后，我们必须学会从混合物的角度来思考问题。”

亥姆霍兹环境研究中心环境免疫学家、LiNA 研究负责人 Gunda Herberth 博士补充说，“越来越清楚的是，许多疾病，如过敏、免疫系统紊乱、肥胖或神经系统发育，都与子宫内或幼儿期化学物暴露有关。”

这项研究提出的测试方法：从人体样本中提取化学物混合物，并利用化学分析结合细胞生物测试系统对其进行表征，为研究复杂的化学物混合物对人体健康的影响提供了新的可能性。

在未来的研究项目中，作者希望改进他们的测试方法，并研究化学物混合物对免疫毒性等其他健康相关终点的影响。此外，他们还希望揭示化学物暴露与儿童发育障碍之间可能存在的联系。（生物谷Bioon.com）

参考资料：

Georg Braun et al. Neurotoxic mixture effects of chemicals extracted from blood of pregnant women. Science, 2024, doi:10.1126/science.adq0336.