近日，国科大杭高院环境学院江桂斌院士工作室在新污染物的甲状腺激素干扰效应方面取得新进展，成果以“Linking Transthyretin-Binding Chemicals and Free Thyroid Hormones: In Vitro to In Vivo Extrapolation Based on a Competitive Binding Model”为题在环境科学领域权威期刊Environmental Science & Technology（https://doi.org/10.1021/acs.est.3c01094）上发表，被收录于“暴露组学与人类健康”特刊，并被选为该期的正封面（Front Cover）。

图1. 论文封面、摘要图及主要结果图

新污染物的内分泌干扰效应备受关注，其可通过多种途径作用于人体内分泌系统，产生潜在的健康风险。新污染物与血液中的激素结合蛋白发生竞争结合是诱发其内分泌干扰效应的一个途径，该途径会干扰内源性激素的稳态。甲状腺素转运蛋白（Transthyretin, TTR）是人体血液中与甲状腺激素结合的主要蛋白之一，对维持血液中甲状腺激素的稳态具有重要作用。体外实验表明，许多新污染物（如五氯酚、多氯联苯的羟基代谢物、全氟化合物等）能够与TTR结合，导致甲状腺激素从TTR上解离，因此游离甲状腺激素水平会升高。但是现有的研究数据不能阐明体内污染物暴露与游离甲状腺激素的剂量-效应关系，这些污染物在人群中所产生的甲状腺激素干扰风险也尚未明确。

本研究采用定量体外-体内外推法（Quantitative in vitro to in vivo extrapolation, QIVIVE）来阐明新污染物通过TTR结合对体内游离甲状腺激素的影响。首先从TTR结合数据库中选取25种在人群中能普遍检出，且具有TTR结合效应的典型新污染物作为研究对象，包括4种卤代酚、6种羟基多氯联苯（OH-PCBs）、6种羟基多溴二苯醚（OH-PBDEs）、5种全氟化合物（PFASs）和4种酚类化合物。通过研究组前期建立的在线液相色谱串联质谱法测定25种污染物与结合蛋白之间的结合参数。随后根据体外结合参数和人体暴露参数，建立新污染物与甲状腺激素的竞争结合模型，通过蒙特卡洛模拟对普通人群和职业暴露人群进行甲状腺激素干扰风险评估。研究发现，对于普通人群，25种污染物共同暴露下会导致FT4和FT3水平分别上升0.080%（95% CI: 0.026, 0.414）和0.060%（95% CI: 0.020, 0.312），其中五氯酚、三氯生、全氟辛酸和全氟辛基磺酸是产生甲状腺激素干扰效应的主要污染物（占总效应的85%以上）。考虑到敏感人群甲状腺生理条件的差异，孕妇和婴儿相比于一般人群面临更高的甲状腺激素干扰风险。而对于职业暴露人群（PFASs职业暴露人群和五氯酚职业暴露人群），高浓度污染物的暴露会使其游离甲状腺激素水平上升1.88~33.2%，因此职业暴露人群具有较高的甲状腺疾病患病风险。

本研究提出基于竞争结合模型的QIVIVE方法，能够定量预测新污染物对血液中游离甲状腺激素的干扰风险。该方法为探讨污染物在体内的内分泌干扰效应提供了新思路，也为环境污染物的风险评价和管控提供了科学依据。

该论文的第一作者为杭高院环境学院助理研究员黄凯，通讯作者为傅建捷研究员，舒清影老师参与了封面设计，研究生周伟、滕云鹤、顾璐瑶、胡博元参与了部分工作，该研究得到了国家自然科学基金、科技部重大专项和青促会优秀会员等项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.3c01094