六溴环十二烷（ HBCD 为代表的 脂环族 溴代阻燃剂 CBFRs ）已经在多种环境介质和生物样品中 被 检出。 HBCD 具有持久性有机污染物的特征， 2013 年5 月 召开的 斯德哥尔摩公约缔约方大会第六次会议通过了 将 其 列入持久性有机污染物（ POPs 名单（附件 A ）中的决议 。 商用 HBCD 主要含有 α 、 β 和 γ HBCD三种异构体 异构体在环境介质中的分布、在生物中的累积与代谢、在食物链的放大及毒性效应等方面均存在显著差异， 只有在异构体水平的研究才能全面准确地评价 HBCD的生态和健康风险 。 HBCD 已 被证实具有显著的神经毒性， 但是目前尚缺乏 从异构体水平 对其 神经毒性 的认识 。与 HBCD 具有相似结构和性能的脂环族溴代阻燃剂 1,2,5,6 四溴环辛烷（ TBCO ）和 1,2 二溴 4 1,2 二溴乙基）环己烷（ TBECH 是 HBCD 的 潜在替代品。作为替代品其对人类和野生动植物健康 的影响应小于现有产品，因此研究和认识替代品的健康和环境效应至关重要。 但是目前尚缺乏对 TBECH 、 TBCO 神经毒性 的 认识。 针对以上问题本论文开展了如下研究：
       系统研究了 α β γ HBCD 对 人神经母细胞瘤细胞 SH SY5Y 的毒性差异。结果显示 HBCD 同分异构体均能降低细胞活力、增加乳酸脱氢酶（ LDH ）的释放和破坏细胞骨架。通过观察细胞形态特征和凋亡比率发现 三种 HBCD 异构体均诱导 SH SY5Y 细胞发生凋亡。 分析 与细胞凋亡相关基因和蛋白（ Bax 、caspas e 3 、 caspase 9 、 cytochrome c Cyt c 、 Bcl 2 、 X linked inhibitor of apoptosisXIAP ））的表达、细胞周期停滞、 DNA 损伤、三磷酸腺苷（ ATP ）消耗发现HBCD 同分异构体神经毒性大小顺序为 β HBCD > γ HBCD > α HBCD 三种HBCD 异构体诱导的细胞凋亡与 caspase 蛋白表达水平遵循相同的顺序，表明HBCD 同分异构体诱导的神经毒性是一种结构选择性 caspase 依赖性凋亡。为了进一步 阐述 α β γ HBCD 神经毒性机理， 我们分别检测了胞内活性氧（ ROS水平和胞内钙离子（ Ca 2+2+）水平 发现 三种 HBCD 异构体均能引起 胞内 ROS 和Ca 2+ 水平显著增加 胞内 ROS 增加的大小顺序为 β HBCD > γ HBCD > α HBCD与神经毒性大小顺序一致 而胞内 Ca 2+ 水平增加的大小顺序为 γ HBCD > βHBCD > α HBCD 。因此 ROS 可能是影响 HBCD 同分异构体神经毒性的关键因素。 本研究首次从异构体水平 阐述 了 HBCD 神经毒性效应和可能机理。
       比较了 HBCD 、 TBECH 、 TBCO 对 SH SY5Y 细胞 神经毒性 的 差异。结 果显示， HBCD 、 TBECH 和 TBCO 均 诱导细胞毒性， 表现为 浓度依赖的细胞活力下降 、 细胞膜通透性的增加 、 细胞骨架发育损坏 以及明显的 细胞凋亡 神经毒性的大小顺序为 HBCD > TBCO > TBECH 。 与细胞凋亡相关基因和蛋白（ Bax 、caspase 3 、 caspase 9 、 C yt c 、 Bcl 2 、 XIAP ）的表达遵循相同的顺序，表明 caspase依赖的凋亡途径是 HBCD 、 TBECH 和 TBCO 神经毒性的机理之一。为进一步 认识 HBCD 、 TBECH 和 TBCO 神经毒性机理， 分别检测了 HBCD 、 TBECH 和 TBCO诱 导的 ROS 产生和胞内 Ca 2+ 水平，发现暴露 HBCD 、 TBECH 、 TBCO 后 胞内ROS 水平显著上升 ，且 抗氧化剂 NAC 存在 时 HBCD 、 TBECH 、 TBCO 诱导的细胞毒性显著降低，表明氧化应激是 HBCD 、 TBECH 、 TBCO 细胞 凋亡 的诱因之一。 暴露 HBCD 和 TBCO 同时导致 胞内 Ca 2+ 水平显著增加， 但是暴露 TBECH后 胞内 Ca 2+ 水平 无显著 变化。 在 钙离子抑制剂 BAPTA AM 存在时， HBCD 和TBCO 诱导的细胞毒性显著降低。 结果 表 明 HBCD 和 TBCO 诱导的 细胞 凋亡还同时 受 Ca 2+ 介导。
       本论文系统地 从异构体水平研 究了 HBCD 对 SH SY5Y 细胞的神经毒性，比较了 HBCD 的潜在替代品 TBCO 、 TBECH 与 HBCD 的神经毒性差异，揭示了CBFRs 的结构特异性细胞毒性，阐述了 CBFRs 神经毒性的机制。为 CBFRs 生产使用的风险性评价提供了重要 的科学 依据。