
近日,河南师范大学大气污染防控与健康效应团队曹治国老师在环境领域知名期刊Environment International上发表了题为“Bisphenols, nonylphenols, and nonylphenol metabolites in paired dust and urine across China: insights into systemic oxidative stress”的研究论文。本研究对来自中国31个省份的334对室内灰尘和尿液样本中的18种双酚(BPs)、2种壬基酚(NPs)和2种壬基酚代谢物(mNPs)进行了定量分析,同时检测了7种尿液中的氧化应激生物标志物(OSBs)。灰尘中∑18BPs、∑2NPs和∑2mNPs的中位浓度分别为1070、41.9和20.6 ng/g。尿液中∑9BPs、4-NP和∑2mNPs的中位浓度分别为6.4、1.2和0.9 ng/mL。Spearman相关性分析表明,BPs和NPs暴露量与OSBs存在显著正相关。多元线性回归进一步表明,在排除性别、年龄和吸烟状况的影响后,BPs和OH-NP的混合效应与DNA和RNA氧化损伤呈正相关。且BPS和OH-NP分别是评估BPs和NPs暴露所导致的总体氧化损伤的重要贡献单体。室内灰尘中的NPs对人体NPs暴露具有一定的指示作用,但室内灰尘并不是人体暴露于BPs和NPs的主要途径。本研究为中国普通人群的BPs和NPs暴露提供了宝贵数据和新见解,阐明了酚类化合物诱导氧化应激的潜在危害。
图文摘要

引言
BPs和NPs是常见的酚类内分泌干扰物,因应用广泛且对人体存在健康风险而备受关注。目前关于室内灰尘及与人体尿液的研究主要集中在以BPA为代表的传统BPs上,对多种新型双酚的了解相对匮乏。关于NPs的研究大多数仅涉及母体化合物,鲜有关于mNPs的报道,特别是关于中国普通人群尿液中mNPs的赋存状况尚不清楚。氧化应激会影响多种疾病的发生发展并加速生物衰老,关于BPs和NPs与氧化应激关联的研究却主要集中在少数BP和NP单体以及少数OSBs上。OSBs与新型BPs和NPs之间的关系,以及BPs和NPs共同暴露对氧化应激的潜在影响目前仍不清晰。灰尘摄入是人体暴露于污染物的重要途径,然而酚类化合物外暴露对总暴露量的贡献仍不完全清楚。
图文导读
BPs、NPs和mNPs在普通家庭的室内灰尘和人体尿液中普遍检出,首次在灰尘中检测到mNPs,首次报道了中国普通人群中mNPs的浓度水平;灰尘中∑18BPs、∑2NPs和∑2mNPs的中位浓度分别为1070、41.9和20.6 ng/g;尿液中∑9BPs、4-NP和∑2mNPs的中位浓度分别为6.4、1.2和0.9 ng/mL;灰尘和尿液中主要的BPs、NPs和mNPs均分别为BPA、4-NP和OH-NP;灰尘中BPs和NPs呈现显著的城乡差异(城市>农村);BPs在老年人的尿液中含量相对更少。
图1. 中国普通家庭中室内灰尘和人体尿液中BPs、NPs和mNPs的组成与分布
配对灰尘和尿液中4-NP之间存在显著正相关,表明灰尘摄入对人体暴露于NPs具有一定指示作用;而9种对应的双酚单体之间未观察到显著相关。表明除了灰尘摄入外,BPs还存在其他重要暴露途径,例如饮食摄入、吸入以及皮肤吸收;无论在灰尘还是尿液中,BPA均与多种双酚类似物存在显著正相关,表明BPA可能与多种类似物一同用于制造各类工业产品和生活消费品,且BPs、NPs在环境可能分别具有相似的来源并通过多种途径进入人体;灰尘中4-NP与OH-NP之间存在显著正相关。说明灰尘的mNPs可能源自NPs的降解;首次使用mNPs计算并报道了中国普通人群NPs的每日摄入量;BPs的中值EDIdust和EDItotal分别为0.75和139 ng/kg bw/day,NPs的中值EDIdust和EDItotal分别为0.03和24.1 ng/kg bw/day,BPs和NPs的灰尘摄入占比均小于1%,表明灰尘摄入不是人体暴露于BPs和NPs的主要途径。

图2. 配对室内灰尘和人体尿液中BPs、NPs和mNPs的相关性热图
中国普通人群尿液中经尿比重调整后diY、8-oxoGua、8-oxoGuo、8-OHdG、15-PGF2α、11-PGF2α和8-PGF2α的中位浓度分别为112、9.79、3.41、2.2、0.87、0.31和0.13 ng/mL。7种OSBs的浓度处于正常范围,其中diY的水平相对较高,表明可能存在蛋白质氧化损伤的潜在风险;除8-oxoGua和11-PGF2α间没有显著相关性外,这7种OSBs两两之间均呈现显著正相关。说明机体会动态调节OSBs,以应对氧化应激并维持体内平衡;尿液中的BPs与OH-NPs与多种OSBs存在显著正相关,表明暴露于酚类化合物可能会造成人体的氧化应激,且不同的双酚单体对DNA、RNA、脂质和蛋白质造成氧化损伤的程度也不尽相同;男性的氧化应激水平要高于女性,8-OHdG和diY与年龄呈显著负相关,吸烟者的氧化应激水平要高于非吸烟者,且吸烟者中OSBs与∑9BPs、OSBs与OH-NP之间相关系数分别大约是非吸烟者的两倍;灰尘中∑9BPs与尿液中8-OHdG和diY间存在显著正相关,说明灰尘中BPs在进入人体被吸收代谢后可能进而对DNA和蛋白质造成氧化损伤。

图3. 尿液中BPs、mNPs和7类OSBs的Spearman相关性
在排除性别、年龄和吸烟状况的影响后,BPs和OH-NP混合暴露与DNA和RNA的氧化损伤呈显著正相关;将原始模型(模型1)与调整后的模型(模型2至4)进行对比后发现,性别、年龄和吸烟状况的调整部分解释了混合物与OSBs间的关联,从而导致观察到的影响略有减弱。这些发现还表明,除了这些协变量之外,可能存在其他因素对DNA/RNA氧化损伤产生显著影响,这需要进一步研究;MLRMs分析还显示在排除性别、年龄和吸烟状况的影响后,单体BPS和OH-NP分别与多种OSBs间存在显著相关,这表明BPS OH-NP分别是BPs和NPs暴露所致的氧化损伤的重要贡献单体。

图4. 基于MLRMs得出的混合暴露(∑9BPs和OH-NP)与OSB间关联,模型1:未调整;模型2:按性别调整;模型3:按性别和年龄调整;模型4:按性别、年龄和吸烟状况调整(a)以及单个目标化合物与OSB的关联(b)
结论与意义
本研究首次提供了关于中国31个省份334份配对室内灰尘和尿液样本中18类BPs、2类NPs和2类mNPs的赋存特征、外部暴露量和总暴露量的宝贵数据,并进一步阐明了它们与氧化应激之间的关联。研究结果表明,BPs、NPs和mNPs在中国室内环境和普通人群中普遍存在,尤其是新型BPs和mNPs。通过斯皮尔曼分析和多元线性回归分析证实了日常接触BPs和NPs引起的氧化应激。排除性别、年龄和吸烟状况的影响后,BPs和OH-NP的联合暴露与DNA和RNA的氧化损伤呈显著正相关。BPS和OH-NP分别是评估BP和NP 暴露引起氧化损伤的主要贡献单体。灰尘摄入对人体暴露于NPs具有一定指示作用但不是人体暴露于BPs和NPs的主要途径。这些结果为了解中国各地住宅区的BP和NP暴露情况提供了关键信息,并为未来监管和风险管理策略提供了宝贵数据。此外,这些研究结果将BPs、NPs和mNPs的健康风险模式从暴露模式拓展到了氧化应激损伤层面,从而深化了对它们对健康影响的理解。然而本研究也存在两个局限性:(1)仅有一个采样时间点,没有对个体暴露情况进行长期跟踪。(2)通过横断面研究得出的目标化合物与氧化应激损伤之间的关系是一种相关关系而非因果关系。因此,未来的研究应进行多次连续采样,以评估目标化合物随时间的变化,并在细胞和动物水平上阐明其引发氧化应激的相关机制。
论文链接
Zhaopeng Li, Lu Li, Leicheng Zhao, Yajie Du, Zhexi Wang, Yuhao Cao, Fang Du, Saihui Mi, Haoran Pei, Yanze Jia, Xinyan Lv, Youhua Zhao, Qiaoying Chen, Weidong Wu, Zhiguo Cao, Bisphenols, nonylphenols, and nonylphenol metabolites in paired dust and urine across China: insights into systemic oxidative stress, Environment International, Volume 210, 2026, 110242, https://doi.org/10.1016/j.envint.2026.110242.

