食品包装材料与食品安全密切相关,食品接触材料(Food Contact Materials,FCMs)粘合剂在加工生产过程中不可避免引入一些有害添加剂。迁移实验也表明,全氟和多氟烷基化合物(Perfluorinated Alkylated Substances,PFAS)和多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)暴露后具有潜在的神经毒性作用。我国尚未针对包装材料中上述物质建立最大残留限量。因此,急需开展针对FCMs粘合剂中有害添加剂的毒性效应研究,尤其是共同暴露下的联合毒性效应以及产生毒性的可能机制,为FCMselleck化学s粘合剂中的有害添加剂限量标准的制定提供科学依据。本文选择苯并 a 芘(Benzoapyrene,BaP)、全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane Sulfonates,PFOS)作为研究对象,基于大鼠神经胶质瘤细胞C6开展0.5-5 mg/L浓度范围内单独及联合染毒实验。染毒48 h后CCK-8(Cell Counting Kit-8)测定分析结果显示,BaP对C6细胞的毒性作用强于PFOS,半数效应浓度(EC50)值分别是1.88 mg/L、3.36 mg/L。在实验浓度范围内,单独及联合暴露对细胞活力的抑制效应呈现浓度依赖性,即随浓度的增大毒性效应也逐渐增强。其次,基于等效应浓度混合的方式进行联合暴露并探究毒性作用类型,拟合结果显示,较 CA(Concentration Addition)、IA(Independent Action)模型,CI(Combined Index)模型能够更好拟合BaP和PFOS对C6细胞的联合毒性效应。进一步通过CI模型计算,结果显示,在0.33-1.31 mg/L范围内BaP、PFOS联合暴露表现为协同作用,联合作用方式在联合效应为51.7%时由协同转为拮抗,并呈现随联合毒性效应降低协同效应逐渐增强的趋势。实际低剂量下BaP、PFOS二元联合暴露表现出不同于单一暴露的协同效应。基于Harmony高内涵和FlowSight流式细胞仪,分析BaP、PFOS单独及联合暴露下细胞内活性氧(ROS)含量,新DNA合成Docetaxel说明书,细胞凋亡情况。与细胞活力实验结果相一致,BaP-PFOS联合暴露组引起胞内ROS上升量大于BaP、PFOS单独暴露组;联合暴露对细胞内新DNA合成阻滞作用显著强于单独暴露;联合暴露诱导细胞凋亡主要以早期凋亡为主,其诱导凋亡的能力强于单独暴露。上述实验结果表明,BaP-PFOS联合暴露在诱导氧化应激、DNA合成阻滞、促进细胞凋亡方面表现出更强的毒性作用。基于转录组学分析以1/4EC50的浓度单独及联合染毒C6细胞后基因表达的变化,以p值<0.05且|log2FC|≥1为条件筛选差异表达基因(DEGs)。GO富集分析发现,在BaP-PFOS联合暴露组中,富集度最高的主要有甾醇、胆固醇、类固醇等生物合成过程,富集的差异基因数目最多的条目都与膜有关。KEGG富集发现,联合染毒及BaP单独染毒后的差异基因主要与类固醇生物合成、萜类骨架生物合成、细胞色素P450对外源物质的代谢作用这3条通路显著相关。PFOS单独染毒后的差异基因主要与DNA复制通路显著相关,表明BaP、PFOS是以不同的毒性作用机制发挥毒性作用的。BaP-PFOS混合暴露与BaP、PFOS单独暴露的差异主要体现在富集差异基因Fe biofortification数目最多的路径是代谢通路,表明BaP、PFOS联合毒性效应表现为协同作用与代谢通路密切相关,尤其是其中的类固醇激素生物合成通路。其中,Cyp1a1、Rnaseh2a等基因可以作为BaP、PFOS单独及联合暴露的潜在生物标志物。最终,基于逆转录实时荧光定量PCR技术验证了差异基因的准确性。BaP、PFOS单独及联合暴露均产生大量的ROS,一方面BaP单独和BaP-PFOS联合染毒通过显著上调Acat2、Hmgcs1、Mvd、Nsdh1、Dhcr7等基因调控增加胆固醇的合成和摄取,从而改变细胞中的脂质;通过上调Cyp1a1等基因促进稳定的DNA加合物生成,对细胞产生毒性效应;PFOS通过上调Rnaseh2a基因激活DNA复制。另一方面,细胞中脂质改变增加了氧化应激,加剧DNA损伤,导致C6细胞的新DNA合成受阻,修复机制作用不足,还触发了细胞凋亡的进程,导致细胞活力降低。细胞中增加的胆固醇能够促进类固醇激素的生物合成,激素代谢产物增多,影响激素及其代谢产物的传递进程,造成潜在致癌代谢物的积累,加剧C6神经细胞损伤,表现为增殖抑制的神经细胞毒性。本研究基于C6细胞开展了 FCMs粘合剂中BaP和PFOS的神经细胞毒性效应研究,获得了单独及联合染毒的浓度-效应关系曲线,联合暴露作用类型;明确了关键调控基因和路径;结合分子生物学技术、转录组学技术等多方面技术阐释了 BaP和PFOS对神经细胞C6的毒性作用机制。上述研究结果将有助于了解食品包装材料粘合剂中有害添加物的风险,并为有害添加物限量标准的制定提供科学依据。