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内分泌干扰模型:多溴联苯醚(PBDEs)对猫甲状腺功能的影响

多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers, PBDEs)作为一种常见的阻燃剂,广泛存在于日常家居环境中,被认为具有潜在的内分泌干扰作用。近年来,PBDE暴露与猫甲状腺功能亢进(Feline Hyperthyroidism, FH)发病率的上升引起了关注。本研究通过分析家养猫和野生猫的血清PBDE水平、甲状腺激素浓度以及家庭环境中的PBDE含量,探讨PBDE与猫甲状腺疾病之间的相关性。结果显示,家养猫的血清PBDE水平显著高于野生猫,且PBDE暴露与甲状腺激素(T4)水平呈显著正相关。研究提出,猫可能因其独特的暴露途径(如摄入含PBDE的尘埃和罐头食品)而成为PBDE内分泌干扰的理想模型,为人类甲状腺疾病的研究提供重要参考。


研究背景

甲状腺功能亢进(FH)是老年猫中常见的内分泌疾病,自20世纪70年代PBDE大量使用后,该疾病的发病率显著上升。PBDE因其与甲状腺激素分子结构相似,可干扰甲状腺激素的代谢和调控,可能通过抑制T4和T3的代谢通路导致甲状腺功能紊乱。此外,家养猫通过日常清洁摄入大量含PBDE的尘埃和食物,可能比其他动物更容易受到PBDE的累积影响。


研究方法

  1. 样本收集与分类
    • 研究对象包括62只家养猫(21只甲状腺功能正常,41只甲状腺功能亢进)和10只野生猫。
    • 家养猫样本来源于不同地区的兽医诊所,野生猫样本通过社区中性化项目收集。
  2. 环境和饮食暴露评估
    • 收集参与猫家庭的吸尘器尘埃样本,并分析PBDE浓度。
    • 随机选择10种鱼基罐头食品,测定其PBDE含量。
  3. PBDE分析与甲状腺功能检测
    • 血清PBDE水平通过气相色谱-高分辨质谱法(GC-HRMS)测定,并校正为脂质含量。
    • 血清甲状腺激素(T4)浓度通过放射免疫测定法(RIA)分析,结合甲状腺刺激素(TSH)水平评估甲状腺功能状态。
  4. 统计分析
    • 使用非参数检验和相关性分析评估PBDE暴露与甲状腺功能的关系,并分析PBDE的主要来源。

主要发现

  1. PBDE水平与暴露差异
    • 家养猫血清PBDE浓度显著高于野生猫(家养猫中位数为2850 ng/g脂质,野生猫为883 ng/g脂质)。
    • 家庭尘埃中PBDE浓度在甲状腺功能亢进家庭(中位数17,177 ng/g)显著高于正常家庭(中位数782 ng/g)。
  2. 甲状腺功能与PBDE的相关性
    • 家养猫血清PBDE浓度与甲状腺激素T4水平显著相关(P < 0.05),但未观察到PBDE与TSH浓度的显著相关性。
  3. PBDE主要来源
    • 鱼基罐头食品的PBDE浓度范围为0.42-3.1 ng/g湿重,对整体暴露贡献较小。
    • 家庭尘埃为PBDE的主要暴露来源,占每日总暴露量的绝大部分。
  4. PBDE对甲状腺的潜在影响
    • PBDE可能通过竞争性抑制T4与甲状腺激素受体的结合,干扰甲状腺负反馈调节,进而导致甲状腺功能亢进。

讨论

  1. 猫作为PBDE暴露的敏感模型
    家养猫的生活方式(如日常清洁行为)和较高的PBDE暴露水平,使其成为研究PBDE内分泌干扰作用的理想模型。特别是在高尘埃环境中,猫的暴露水平甚至高于人类,表明猫可作为“环境哨兵”评估PBDE对甲状腺的长期影响。
  2. 环境与健康的联系
    研究进一步证明了家庭尘埃作为PBDE暴露的主要来源,强调了室内空气质量对宠物和人类健康的影响。
  3. 应用前景
    • 猫作为PBDE内分泌干扰模型,不仅为宠物疾病管理提供了科学依据,也为人类甲状腺疾病的预防和诊断提供了新的研究方向。
    • 未来研究可探索PBDE与其他内分泌疾病的关联,进一步优化PBDE替代品的设计和使用。

结论

本研究首次系统评估了PBDE暴露与猫甲状腺功能亢进之间的关系,揭示了家庭尘埃作为PBDE主要来源的重要性。猫因其高敏感性和独特暴露途径,为研究PBDE内分泌干扰作用及其对人类健康的潜在影响提供了可靠模型。