全氟和多氟烷基物质(PFAS)是一大类工业化合物,广泛应用于制造领域。例如,它们作为表面活性剂用于工业过程和产品中,为织物和食品容器提供防水、防油和防污性能,并作为灭火用水膜泡沫的关键成分(Di Nisio等人,2022;Leeson等人,2021;Sonne等人,2023a)。由于PFAS具有化学和生物降解抗性,被归类为持久性化学物质。通过水、食物和空气的广泛暴露,几乎所有发达国家的人群血液中都能检测到PFAS的存在,且已报告相关的健康影响(Bogdan等人,2024;Fenton等人,2021;Liang等人,2024;Miao等人,2024;Wang等人,2024;Zheng等人,2024)。因此,出于健康考虑,多个国家已永久淘汰了某些特定应用中的传统PFAS(Hunt,2019;Sonne等人,2023b;Union,2020)。尽管如此,由于PFAS在工业生产和消费应用中的关键作用,人们开发了多种新兴替代品,并在各种环境中得到广泛应用。其中,六氟丙烯氧化物二聚酸(GenX)和全氟丁烷磺酸(PFBS)是重要的替代品(Pan等人,2018;Rios-Bonilla等人,2024;Xu等人,2021)。
由于碳链较短,这些新兴PFAS化合物在工业应用中的环境持久性较低(Bao等人,2018;Wang等人,2016)。然而,关于这些新兴PFAS替代品的环境和人类健康安全问题日益引起关注。它们是否真的更安全仍有待进一步证实(Pan等人,2018)。GenX和PFBS已在多个国家的地表水和地下水中检测到,并有证据表明它们在附近的动植物中积累(Blake等人,2020;Gebbink和van Leeuwen,2020;Viticoski等人,2022;Wang等人,2019)。研究发现,在生产和使用20年后,PFBS已成为重要的全氟化环境污染物(Gkika等人,2025;Zhang等人,2023;Zhou等人,2013)。2019年,GenX被列入欧洲化学机构的“高度关注物质”名单(Qi等人,2024;Xu等人,2022)。虽然某些国家已淘汰了特定应用中的PFOA,但其环境半衰期极长,人体内的半衰期可达2.3至8.8年(Li等人,2018;Wang等人,2013;Xu等人,2020)。最近的研究在人类血浆样本中检测到了这三种PFAS,强调了它们对人类健康的潜在风险(Coperchini等人,2020;Foguth等人,2019;Kamendulis等人,2014;Liu等人,2023;Liu等人,2020a;Sant等人,2019)。然而,这些PFAS对神经炎症的相对风险仍不明确。
小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)的主要先天免疫细胞,在生理和病理条件下对维持大脑稳态起着重要作用(Prinz等人,2019)。它们作为大脑损伤的第一道防线,能够根据大脑环境的变化迅速调整其表型和功能。当中枢神经系统微环境受到干扰时,小胶质细胞会被迅速激活并释放多种效应分子来保护神经元(Li和Barres,2018;Saijo和Glass,2011)。然而,小胶质细胞的过度激活会通过释放促炎细胞因子(如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-1β(IL-1β)损害周围的健康神经元,最终导致神经毒性(Wang等人,2021)。最新研究发现,这些化合物在人脑中积累,并与神经毒性效应相关(Cao和Ng,2021;Gonella等人,2025)。小胶质细胞被认为是PFAS暴露的关键调节因子,影响正常的脑发育和功能(Chambers等人,2021;Plunk和Majewska,2023)。然而,关于PFOA及其新兴替代品(包括PFBS和GenX)对哺乳动物小胶质细胞的影响的证据有限。
最新研究表明,短链PFAS也可能产生有害健康影响,其危害程度可能与长链PFAS相当甚至更严重(Gomis等人,2018;Zhang等人,2021)。目前关于PFBS和GenX对小胶质细胞不良影响的研究非常有限。虽然已有研究表明PFOA可诱导小胶质细胞的炎症反应,但其毒性是否大于PFBS或GenX仍不清楚。本研究的目的是比较PFOA与新兴替代品PFBS和GenX对人和小鼠源小胶质细胞的细胞毒性作用。评估了暴露于这三种PFAS化合物的小胶质细胞的存活能力、氧化应激标志物、炎症激活谱型和吞噬功能的变化。尽管这些结果尚处于初步阶段,但有助于为PFAS替代品的安全性参数制定提供依据,并为下一代化合物的合理设计提供参考。