近日，我所儀器分析化學(xué)研究室生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)與分析研究組（103組）張海軍研究員和陳吉平研究員團(tuán)隊(duì)在中鏈氯化石蠟的毒理學(xué)評(píng)估方面取得新進(jìn)展，揭示了中鏈氯化石蠟的多靶點(diǎn)毒性效應(yīng)和線粒體損傷的分子機(jī)制。

氯化石蠟是一種工業(yè)化學(xué)品，包含短鏈、中鏈和長(zhǎng)鏈三類(lèi)（SCCPs/MCCPs/LCCPs）。隨著《斯德哥爾摩公約》對(duì)SCCPs的限用，MCCPs作為主要替代品，其市場(chǎng)需求顯著增長(zhǎng)。2025年5月，持久性有機(jī)污染物審查委員會(huì)將MCCPs列入《斯德哥爾摩公約》附件A受控清單，在全球范圍內(nèi)禁止或嚴(yán)格限制其生產(chǎn)、使用和排放。當(dāng)前，MCCPs的精準(zhǔn)檢測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、綠色替代等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)仍存在不足，制約了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

研究團(tuán)隊(duì)首先開(kāi)展亞細(xì)胞表型分析，發(fā)現(xiàn)線粒體對(duì)MCCPs暴露具有高度敏感性，MCCPs通過(guò)損害線粒體呼吸（而非糖酵解），降低細(xì)胞ATP含量。團(tuán)隊(duì)通過(guò)整合FT-ICR MS與Q-TRAP MS建立的線粒體代謝組學(xué)方法，結(jié)合劑量依賴蛋白質(zhì)組學(xué)分析，揭示了MCCPs可通過(guò)抑制電子傳遞鏈、破壞線粒體膜結(jié)構(gòu)誘發(fā)線粒體損傷的分子機(jī)制。該研究工作構(gòu)建了系統(tǒng)性線粒體毒性評(píng)估框架，為亞細(xì)胞水平的新污染物毒理學(xué)研究提供了方法學(xué)基礎(chǔ)。

此外，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)體內(nèi)體外暴露實(shí)驗(yàn)揭示了MCCPs的內(nèi)分泌干擾效應(yīng)。MCCPs誘發(fā)大鼠血清甲狀腺素升高，引起甲狀腺濾泡細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體超微結(jié)構(gòu)改變；在分子水平研究發(fā)現(xiàn)，MCCPs通過(guò)介導(dǎo)核受體RXRγ誘導(dǎo)甲狀腺激素合成的同時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)性地抑制了脂肪酸氧化、三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而影響線粒體能量代謝過(guò)程。另外，MCCPs暴露具有潛在的生殖毒性，在分子水平表現(xiàn)為影響細(xì)胞周期、卵母細(xì)胞減數(shù)分裂和同源重組、類(lèi)固醇激素生物合成等。團(tuán)隊(duì)結(jié)合體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，MCCPs干擾細(xì)胞內(nèi)Ca??平衡引起ROS水平升高，進(jìn)而可能引發(fā)DNA損傷。

上述系列工作分別以“Medium-Chain Chlorinated Paraffins Trigger Thyroid Hormone Synthesis and Interfere with Mitochondrial Function in the Thyroid Gland”“Medium-Chain Chlorinated Paraffins Induced Reproductive Toxicity in Female Rats by Interfering with Oocyte Meiosis and Triggering DNA Damage”“Uncovering Mitochondrial Defects Induced by Chemicals: A Case Study of Low-Dose Medium-Chain Chlorinated Paraffin Exposure”為題，發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）上。該系列工作第一作者為103組耿檸波副研究員與程琳博士后。上述工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、我所能源研究技術(shù)平臺(tái)（DNL20）等支持。（文/圖 耿檸波）

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.4c01341；https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.4c12668；https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.4c09460