全氟及多氟烷基类化合物（per- and polyfluoroalkyl substances, PFASs）是一 类广受关注的化合物，应用领域广泛。PFASs 在生产、使用以及产品的遗弃等过 程中可向环境中释放，引起潜在的负面环境效应，并对人群健康造成危害。PFASs 的人体暴露及人群健康效应研究是环境科学领域的研究热点和重点。PFASs 的典 型单体，全氟辛基磺酸（perfluorooctane sulfonic acid, PFOS）和全氟辛酸 （perfluorooctanoic acid, PFOA），及其相关化合物已受到国际社会的管控。为了 满足市场的需要，PFASs 生产商正在积极研发和使用 PFASs 的替代品，市场上 PFASs 的种类呈现出上升的趋势。与此同时，随着分析水平的进步，越来越多的 PFASs 单体在环境中被检出。环境领域中受到关注的 PFASs 种类越来越多，研 究这些新型 PFASs 在人体中的赋存情况，并评估它们对人体的毒性效应对环境 健康尤为重要。本文通过化学分析、计算模拟和生物组学的手段，测定了 PFASs 在典型人群（职业人群和孕妇）中的赋存水平，解析了 PFASs 的人群赋存规律， 并评估了 PFASs 的人体健康效应。主要研究工作如下：

      对氟化工厂职业工人和普通人群血液中典型和新型 PFASs 的浓度水平进行 了测定。结果显示，职业工人血液中的 PFASs 赋存水平显著高于普通人。两组样 本中除了有传统 PFOS、 PFOA 和 PFHxS（perfluorohexane sulfonate）检出外， 还有短链 PFASs 和氯代多氟烷基醚磺酸盐（chlorinated polyfluorinated ether sulfonates, Cl-PFESAs）的检出。PFBS（perfluorobutanesulfonic acid）、PFBA （perfluorobutanoic acid）、6:2 Cl-PFESA、PFOS、PFOA 和 PFHxS 是两组样本中 PFASs 的主要单体。职业工人体内 6 种主要单体的浓度间存在显著相关，这可能 由本实验中的职业工人均来自同一工厂，暴露源相同所致。普通人群中并未呈现 出同样的现象，这可能与普通人不同的暴露途径有关。

      对氟化工厂工人和普通人群的血浆代谢谱进行了采集，使用多元统计分析的 方法，结合生物学解析的手段，从分子水平评估了 PFASs 职业暴露的潜在健康 效应。使用 GC-MS（gas chromatography-mass spectrometry）和 LC-MS （iquid chromatography-mass spectrometry）采集了两组样本血浆的代谢谱，使用多种统 计的方法，寻找两组样本间的差异代谢物。通过在线数据库（Metlin、HMDB 等） 和标准品鉴定差异代谢物，最终筛选出与 PFASs 职业暴露相关的 14 种潜在生物 标志物。生物学解析的结果显示，这些潜在的生物标志物与氧化应激、脂肪酸的 β 氧化和肾脏损伤相关。研究结果表明，职业工人的 PFASs 暴露健康风险不可忽 视。

       对 54 个产妇胎盘中传统和新型 PFASs 的含量进行了测定，并使用分子对接 的手段，计算了 PFASs 与人体血清白蛋白（human serum albumin，HSA）和阴离 子转运蛋白 4（organic anion transporter 4, OAT4）的结合能力。结果显示典型 PFASs 和新型 PFASs（FTSAs 和 Cl-PFESAs）在人体胎盘中均有检出，但传统 PFASs 依 然是主要的 PFASs 类型。这与传统 PFASs 使用时间长，在环境中富集的浓度比 较高有关。分子对接的结果显示，PFASs 与 HSA 和 OAT4 的结合能力与 PFASs 的链长存在密切的关系。研究结果说明人体胎盘中主要的 PFASs 依然是传统的 PFASs，且 PFASs 的胎盘传输效率与 PFASs 的链长相关。

      通过对 PFHxS、其盐类及相关化合物的理论计算，预测了 PFHxS 相关化合 物的毒性。PFHxS、其盐类及相关化合物目前正在接受《斯德哥尔摩公约》的审 查，评估这类化合物的毒性对于管控这类化合物具有重要意义。本部分从包括 PFHxS 在内的 91 种 PFHxS、其盐类及相关化合物清单中筛选出其中的 46 种化 合物作为研究对象。通过链路预测法预测了这 46 种化合物的靶标作用基因，根 据是否与 PFHxS 具有相同的靶标基因，46 种化合物被划分为 I 类化合物（有共 同靶点，共 13 种）和 II 类化合物（无共同靶点，共 33 种）。

       使用人体胚胎干细胞模型，结合转录组学的方法，对两种 I 类化合物的毒性 进行了测试。将浓度为 10 μM 的两种 I 类化合物和 PFHxS 暴露人体胚胎干细胞 10 天和 20 天后进行 RNA 测序。结果显示，两种 I 类化合物暴露后差异基因的 数量多于 PFHxS，这表明两种 I 类化合物的毒性高于 PFHxS。与 PFHxS 类似， 两种 I 类化合物会扰动脂肪代谢和过氧化物酶体增殖剂激活受体（peroxisome proliferators-activated receptors, PPARs）通路。但两种 I 类化合物还会干扰哺乳动 物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin, mTOR）通路。