免疫系统与其他多种器官和系统密切配合，共同维持机体的完整性和功能。 然而环境流行病学调查结果表明污染物长期接触暴露与人体免疫力降低、自身免 疫病、过敏反应、皮肤炎症等疾病都有密切关联。免疫毒性是指引起免疫系统功 能障碍和/或结构损害的毒性效应，具体可分为免疫抑制、免疫刺激、超敏反应和 自身免疫。由于免疫毒性的复杂机制，和其他毒性研究相比起步较晚，但越来越 多的研究发现免疫系统常常易受到外源性化学物质的攻击，是一个潜在的敏感靶 标。巨噬细胞作为初级免疫系统最具代表性的免疫细胞之一，非特异性强，对环 境应激响应灵活，适合用于环境化学品和环境样品的免疫毒性筛查。另一方面， 随着水环境中各种污染物的不断检出，而现有的免疫毒性检测方法以活体动物实 验为主，通量较低，周期长且花费巨大，因此开展对环境化学品和环境样品的高 通量快速筛查与毒性鉴定工作显得十分迫切而必须。本研究基于人源 THP-1 巨 噬细胞的形态，粘附能力、吞噬能力和多重细胞因子分泌的免疫功能，构建出了 一套高通量多终点的免疫毒性快速筛查体系；并以此研究了新型污染物有机磷酸 酯阻燃剂以及典型污染物 TCDD 的免疫毒性及其作用机制；结合转录组学和加 权基因共表达网络分析进一步探讨了 TCDD 免疫毒性相关的关键基因；并评价 了南京某断面的长江地表水免疫毒性效应。主要研究内容和结论如下：

      （1）利用 THP -1 巨噬细胞，基于高通量分析方法构建的多种免疫相关功能 相关的多指标免疫毒性离体检测方法，可用于水环境中污染物的免疫毒性快速识 别。

      （2）首次研究了有机磷阻燃剂对 THP -1 巨噬细胞的细胞活力、粘附、吞噬 和多重细胞因子/趋化因子分泌等多终点免疫功能的影响。发现 6 种 PFRs 不同程 度地干扰了 THP-1 巨噬细胞的免疫功能，其中 TOCP 损伤最严重而 TCEP 损伤 最轻微。TPHP 和 TBOEP 抑制 THP-1 巨噬细胞的粘附和吞噬功能，TDCPP 导 致吞噬功能丧失，提示这三种有机磷阻燃剂存在免疫抑制毒性。而 TNBP 和 TOCP 显著促进了细胞粘附和吞噬效率，提示存在免疫应激毒性。TDCPP、TPHP 和 TBOEP 均能促进炎症反应；TOCP 同时抑制了促炎细胞因子和抗炎细胞因子， 扰乱了炎症平衡。在实验浓度下，TCEP 对细胞的粘附和吞噬作用均无影响，对细胞因子的产生有较小的影响。KEGG 分析结果表明暴露于 PFRs 可能激活疾病 /感染相关信号通路，包括 I 型糖尿病、肺结核和癌症。

      （3）急性暴露于环境相关浓度在内的 TCDD 对 THP-1 巨噬细胞粘附、粘附 分子、形态、多种细胞因子/趋化因子的产生等免疫功能的影响，发现 TCDD 可 通过抑制粘附分子 ICAM-1、VCAM-1 和 CD11b 的表达，抑制 THP-1 巨噬细胞 的粘附。并且 TCDD 通过减少伪足数量和 F-actin 的表达改变了 THP-1 巨噬细胞 的形态。此外，TCDD 干扰了粒细胞和 T 细胞相关趋化因子的产生，并通过上调 TNF-α 和下调 IL-10，促进炎症反应。转录组测序结果鉴定出 694 个 1.5 倍高表 达差异基因和 23 条免疫相关的 KEGG 富集信号通路。在环境相关剂量下（1 nM） TCDD 暴露可引起巨噬细胞转录组的可变剪切事件显著的下调。通过将检测到的 表型与 DEGs 相关联，WGCNA 筛选出了 10 个关键候选基因 (TNF、SRC、FGF2、 PTGS2、CDH2、GNG11、BDNF、WNT5A、CXCR5 和 RUNX2)。我们的结果暗 示 AhR 在 TCDD 引起巨噬细胞免疫毒性中扮演的角色似乎不如在其他细胞中那 么重要。

      （4）利用高通量多靶点的免疫毒性检测体系，基于 THP-1 来源巨噬细胞免 疫功能 (粘附，形态，吞噬和多种细胞因子/趋化因子的产生) 的变化，对南京某 断面长江地表水有机提取物的免疫毒性进行检测分析。结果表明，四个采样点的 水样有机提取物均能显著增强 THP-1 巨噬细胞多伪足细胞比例以及细胞粘附能 力，但降低巨噬细胞的吞噬能力。此外，水样浓缩液引起了 30 种细胞因子/趋化 因子的分泌异常，表现出强烈的促炎活性，干扰其他免疫细胞调节，干扰血管生 成，神经调控以及抗感染因子的分泌。通过 KEGG 信号通路富集到疾病相关信 号通路结果，发现该区域的水样暴露与类风湿关节炎、疟疾、炎症性肠病 (IBD)、 A 型流感和 I 型糖尿病等疾病密切相关。我们构建的高通量多靶点体外免疫毒性 评估体系可以灵敏地反映水体中有机物导致的免疫毒性风险，也对地表水环境的 健康风险评估方法进行了补充和拓展。