《Ecotoxicology and Environmental Safety》:Effect of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) levels on helminth infections in small mammals
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本研究针对全氟/多氟烷基化合物(PFAS)与肠道蠕虫感染的交互作用这一空白领域,通过分析捷克两种野生啮齿类动物(黄喉姬鼠与岸?)肝肾脏器样本,首次揭示感染蠕虫个体PFOS及ΣPFAS浓度显著升高(p<0.01)。结果表明PFAS免疫毒性可能通过抑制宿主免疫力增加寄生虫易感性,为环境污染物-病原体-宿主三方互作提供关键证据。
在当今工业化背景下,全氟和多氟烷基物质(PFAS)作为一类具有极强持久性的环境污染物,已对生态系统和人类健康构成严重威胁。这类被称为"永久化学品"的物质,因其碳-氟键的稳定性难以被自然降解,可通过食物链在生物体内富集,引发免疫抑制、发育毒性等多重危害。尤其值得关注的是,PFAS对免疫系统的干扰可能改变宿主对病原体的防御能力,然而其与肠道寄生虫感染的关联在哺乳动物中仍属未知领域。
为揭示PFAS暴露与蠕虫感染间的潜在联系,捷克生命科学大学的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表了一项创新性研究。研究人员以捷克西北部与东南部两个地理区域的野生黄喉姬鼠(Apodemus flavicollis)和岸?(Myodes glareolus)为模型,通过整合环境化学、寄生虫学与生态毒理学方法,系统探讨了PFAS组织残留与胃肠道蠕虫负荷的关联性。
研究关键技术方法包括:采用优化QuEChERS流程提取肝肾脏器样本中的20种PFAS化合物,通过超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)进行定量分析;利用非参数统计方法比较不同物种、性别、地理种群及感染状态的PFAS积累差异;结合寄生虫学解剖鉴定,建立宿主寄生虫负荷与污染物浓度的对应关系。
3.1 地理区域对PFAS分布的影响
数据显示东南波希米亚地区啮齿动物PFDoDA浓度显著高于西北地区(p≤0.01),反映区域污染特征的差异性,而其他PFAS化合物未呈现显著地理变异。
3.2 寄生虫感染与PFAS负荷的关联
核心发现显示:感染肠道蠕虫的个体其PFOS浓度(p≤0.01)与ΣPFAS总量(PFOS、PFDA、PFDoDA、PFNA、PFTrDA、PFUnDA之和)均显著高于未感染组。其中PFOS最高值达125.51 ng/g(湿重),出现在西北地区感染线虫的雌性岸?体内。这一规律在PFDA、PFDoDA等单个化合物中未达显著水平,提示PFOS可能在免疫调节中发挥主导作用。
3.3 物种间PFAS积累差异
黄喉姬鼠在PFDoDA、PFUnDA和PFTrDA的组织浓度上显著高于岸?(p≤0.001),可能与姬鼠的杂食性食性及较高体重导致的生物放大效应相关,而PFOS与ΣPFAS的物种间差异不显著。
3.4 体重与性别因素的影响
体重与ΣPFAS浓度呈正相关(p<0.001),印证了PFAS的生物累积特性。性别对PFAS分布无显著影响,感染率在雌雄个体间也保持均衡(雌性31.71% vs 雄性33.33%)。
讨论部分深入剖析了PFAS通过免疫毒性增加宿主易感性的潜在机制。PFAS暴露可能通过调节细胞因子分泌、抑制白细胞功能(如GenX化合物对病原体清除能力的抑制),削弱宿主对蠕虫的免疫清除能力。与重金属污染中寄生虫作为"生物清道夫"的角色相反,本研究发现蠕虫感染反而与更高PFAS负荷共存,提示寄生虫并未有效吸附PFAS,而PFAS的免疫抑制可能为蠕虫定植创造有利条件。
该研究的创新价值在于首次证实野生小型哺乳动物中PFAS负荷与蠕虫感染的正向关联,为环境污染与寄生虫病传播的交互作用提供关键证据。研究强调在生态风险评价中需综合考虑污染物-病原体协同效应,同时指出杂食性物种(如黄喉姬鼠)作为PFAS生物指示剂的敏感性优势。未来需进一步解析PFAS干扰免疫应答的具体通路,为制定针对性的生态与健康保护策略提供科学依据。