异丙基化苯基磷酸酯是一种有机磷阻燃剂，它会导致小鼠出现抑郁和类似焦虑的行为

《Toxicology and Applied Pharmacology》：Isopropylated phenyl phosphate, an organophosphorus flame retardant, induces depressive- and anxiety-like behaviors in mice

IPP对幼年小鼠情绪及记忆行为的影响及其海马体基因调控机制研究。经口给予不同剂量IPP（1-100 mg/kg）后发现高剂量组（100 mg/kg）诱导焦虑样行为，剂量依赖性诱导抑郁样行为。RNA测序显示海马体145个基因差异表达（119↑/26↓），富集分析提示IPP影响神经元包裹和髓鞘形成相关基因表达。实时荧光定量PCR验证少突胶质细胞标志基因变化，表明IPP通过破坏髓鞘相关少突胶质细胞功能导致情绪异常。

　　

井上由奈|千叶俊|前田隼人|中岛昭

应用生物学与食品科学系，弘前大学，日本青森县弘前市文京町3，邮编036-8561

摘要

异丙基苯基磷酸酯（IPP）作为一种阻燃剂，常用于多种消费品和建筑材料中，最近在人类生物样本中被检测到，这引发了人们对人类健康的担忧。目前关于IPP的神经毒性信息非常有限。因此，我们研究了IPP对幼年小鼠情绪和记忆相关行为的影响。将IPP（剂量为1、10或100毫克/千克体重）每天口服给3周大的小鼠，持续两周。在一系列行为分析中，100毫克/千克剂量的IPP在开放场地测试中引发了类似焦虑的行为。此外，1-100毫克/千克剂量的IPP在强迫游泳测试中剂量依赖性地引发了类似抑郁的行为。RNA测序分析显示，海马区有145个基因（119个上调，26个下调）在100毫克/千克IPP处理的小鼠和对照组小鼠之间存在差异。前两个簇中富集的代表性术语是“神经元包裹”和“髓鞘”，这表明IPP改变了与这些生物过程和细胞成分相关的基因表达。实时PCR证实了这些簇中几种少突胶质细胞标记基因的表达发生了变化。这些结果表明，IPP可能通过影响少突胶质细胞的功能来诱导异常的情绪行为。

引言

有机磷化合物常被用作多种消费品和建筑材料中的阻燃剂和增塑剂（Wei等人，2015年；Fan等人，2025年）。由于溴化阻燃剂（如多溴联苯醚）的生产和使用因环境持久性和毒性而受到限制，有机磷阻燃剂（OPFRs）的使用越来越多（Blum等人，2019年）。使用动物和培养细胞系统的研究也表明，目前最广泛使用的BFR——四溴双酚A具有多种毒性作用，包括内分泌干扰、神经毒性、生殖毒性和心血管毒性（Nakajima等人，2009年；Yu等人，2019年；Feiteiro等人，2021年；Abe等人，2023年）。

异丙基苯基磷酸酯（IPP）是一种异构的OPFR混合物，包含未取代的三苯基磷酸酯（TPHP）、单异丙基IPP、双异丙基IPP和三异丙基IPP。TPHP和IPP已在人类生物样本（如尿液、血清和母乳）中被检测到（Kim等人，2014年；Araki等人，2018年；Hoffman等人，2017年；Ospina等人，2018年；Liao等人，2023年），这引发了人们对人类健康的担忧。美国消费者和产品安全委员会由于担心儿童接触这些化合物的风险增加，将TPHP和IPP列为重点关注对象（Butt等人，2016年；Van den Eede等人，2015年）。此外，儿童体内的OPFR代谢物浓度高于成人（Butt等人，2014年；Butt等人，2016年；Van den Eede等人，2015年）。

据认为TPHP具有神经毒性。从出生后第10天到第70天暴露于TPHP的小鼠出现了学习和记忆异常行为，这是由于突触生成和神经传递受到干扰（Zhong等人，2021年）。同样的处理方案还导致小鼠出现类似焦虑的行为（Ji等人，2022年）。对5周大的小鼠进行TPHP处理后发现，该物质能够穿过血脑屏障，并引起大脑中的代谢组和转录组变化（Liu等人，2020年）。此外，小鼠在发育过程中接触TPHP会干扰胎盘中的色氨酸代谢，并导致雄性后代出现类似焦虑的行为以及学习和记忆缺陷（Hong等人，2022年）。相比之下，关于IPP的神经毒性信息目前仍然有限。最近的一项研究表明，在Sprague Dawley大鼠妊娠和哺乳期间接触IPP后，IPP成分会从母体传递给后代，并且这些化合物能够在出生后第28天穿过血脑屏障（Witchey等人，2023年）。然而，IPP的神经行为效应仍大部分未知。在本研究中，我们研究了IPP对幼年小鼠情绪和记忆相关行为的影响。此外，还对小鼠的海马区进行了RNA测序分析，以阐明IPP的作用机制。

部分内容

化学物质

TPHP（CAS编号115–86-6；批次YMZMG-MO）从东京化学工业公司购买。IPP（CAS编号68937–41-7；批次AGN23-1389713-1）从Angene International公司获得。通过HPLC-电喷雾离子化源（ESI）-四倍飞行时间（Q-TOF）-质谱仪（MS）分析，IPP的异构组成确定为：15.6%的TPHP、34.7%的单异丙基IPP、36.1%的双异丙基IPP和13.5%的三异丙基IPP。

通过HPLC-ESI-Q-TOF-MS评估IPP的异构组成

样品由HPLC（ACQUITY H-Class系统；Waters）进行分析

IPP不影响体重

我们首先研究了IPP对小鼠体重的影响。接受IPP处理的小鼠的体重与接受空白对照处理的小鼠相似（补充图3）。

IPP在开放场地测试中引发类似焦虑的行为

为了研究IPP对小鼠探索行为和类似焦虑行为的影响，进行了开放场地测试。各组之间的总行进距离或每个区域内的行进距离没有显著差异（总距离：F(3,27) = 0.3752，p = 0.7716；内部区域：F(3,27) = 1.4535，p

讨论

本研究证明IPP在幼年小鼠中引发了类似抑郁和焦虑的行为。研究还表明IPP影响了海马区与髓鞘相关的基因表达。据我们所知，这是首次证明IPP能够改变情绪行为的研究。

在开放场地测试中，接受100毫克/千克IPP处理的小鼠在中部区域停留的时间较短，在外部区域停留的时间较长（图2B）。

CRediT作者贡献声明

井上由奈：研究、数据管理。千叶俊：研究。前田隼人：数据可视化、方法学研究、数据管理。中岛昭：监督、研究、资金获取、数据管理、概念构建、撰写——审稿与编辑、初稿撰写。

资助

本研究部分得到了JSPS KAKENHI资助（项目编号：25K15475）的支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。（中岛昭报告称获得了日本学术振兴会的财务支持。如果还有其他作者，他们也声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。）