有機污染物或將突破血腦屏障進入大腦

　　血腦屏障（blood-brain barrier, BBB）是存在于血漿與腦細胞之間由單層腦毛細血管內皮細胞及細胞間的緊密連接形成的屏障，對維持中樞神經系統正常生理狀態具有重要的生物學意義。研究人員認為，很多持久性有機污染物具有較高的脂溶性，因此推測其可以通過血腦屏障對中樞神經系統造成損傷（central nervous system, CNS），但尚未有直接證據支持。

　　中國科學院水生生物研究所環境毒理學學科組科研人員采用人腦微血管內皮細胞作為離體血腦屏障模型，采用國家斑馬魚資源中心提供的轉基因斑馬魚（TG flk1：EGFP）作為活體血腦屏障模型，以新污染物四溴鄰苯二甲酸雙酯（bis (2-ethylhexyl) -3,4,5,6-tetrabromophthalate, TBPH）為對象，研究了其穿透血腦屏障的能力以及對血腦屏障結構和功能的影響，并評價了由此導致的神經毒性效應。

　　離體研究結果表明，TBPH于6小時左右在Tanswell小室兩側基質中達到平衡，其表觀滲透系數遠遠低于參照物熒光素鈉（NaFl），表明TBPH穿透血腦屏障的能力較低；但TBPH可以在不影響細胞活力的前提下增加血腦屏障的通透性（圖1）。

　　進一步通過活體研究發現，TBPH可以增加斑馬魚血腦屏障的通透性，這可能是由于TBPH可以與緊密連接蛋白發生作用，從而影響其結構完整性。TBPH早期暴露對斑馬魚幼魚的發育、神經遞質和運行行為等常規神經毒性指標沒有顯著影響，但可以顯著抑制幼魚的趨光性行為。魚類趨光反應的減弱可能會對其逃避捕食者的反應造成不利影響，從而可能增加魚類的環境生存風險。

　　作為一種新溴代阻燃劑（novel brominated flame retardants, NBFRs），TBPH在我國環境和生物介質中的含量迅速增加，甚至已經超過傳統BFRs成為最主要的NBFRs污染物之一。上述研究結果有助于進一步了解TBPH的神經毒性及作用機制，也指出了TBPH對水生生物可能造成潛在的危害。同時，該研究所采用的離體和活體血腦屏障模型，可以作為評估有機污染物跨血腦屏障的能力、揭示神經毒性作用機制的有力工具。

　　相關研究成果已在線發表在Journal of Hazardous Materials上。該研究得到了國家自然科學基金、博士后面上基金和淡水生態與生物技術國家重點實驗室的資助，以及國家斑馬魚資源中心的支持。

　　圖1 TBPH跨血腦屏障的能力及其對hCMEC/D3細胞活力和功能的影響 (A)TBPH對hCMEC/D3細胞活力的影響；(B)Transwell小室外側TBPH的含量；(C)TBPH和熒光素鈉的通透性；(D)TBPH對熒光素鈉在6h內穿過hCMEC/D3細胞通透性的影響

　　圖2 TBPH 對斑馬魚血腦屏障和中樞神經系統的影響 (A) EB在對照組幼魚血腦屏障的滲漏情況 (B) EB在2 μM TBHP處理組幼魚血腦屏障的滲漏情況 (C) TBPH 和claudin-1的結合構象 (D) TBPH 和ZO-3的結合構象 (E) TBPH對仔魚趨光性行為的影響 (F) TBPH對視覺相關基因轉錄水平的影響