在现代社会，随着工业化进程的加速和塑料制品的广泛使用，环境污染物对儿童健康的影响日益引起关注。其中，邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)作为一种常见的塑化剂，普遍存在于日常用品如食品包装、医疗器械和家居物品中。近年来，越来越多的研究表明，DEHP暴露可能与儿童哮喘的发生发展密切相关。然而，目前对于DEHP如何引发哮喘的具体分子机制仍不明确，这限制了对该环境风险的有效预警和干预。
为了深入探究DEHP与儿童哮喘之间的关联及其内在机制，由庆尚大学药学院Ah-Yoon Song、Yong Joo Park等学者组成的研究团队，开展了一项整合流行病学分析与实验验证的综合研究。该研究近期发表在环境科学领域权威期刊《Journal of Hazardous Materials Advances》上，通过创新性地结合流行病学调查、生物信息学分析和体外实验，系统揭示了DEHP促进哮喘发展的生物学路径。
研究人员首先利用韩国儿童过敏性疾病队列(ECHO-COCOA)的数据，对235名7岁儿童的尿液样本进行分析。结果发现，哮喘患儿的尿液中DEHP及其代谢物(包括MEHHP、MEOHP和MECPP)水平显著高于健康儿童，且这些代谢物水平与血液中嗜酸性粒细胞计数呈正相关。这一流行病学证据提示DEHP内暴露与哮喘存在显著关联。
为了阐明DEHP引发哮喘的生物学机制，研究团队采用了一种创新的研究策略——不良结局路径(Adverse Outcome Pathway, AOP)分析框架。AOP是一种系统生物学方法，用于描述化学物质从分子水平起始事件到器官/个体水平不良结局的连续事件链。研究人员通过检索多个毒理基因组学和疾病数据库(如Comparative Toxicogenomics Database、DisGeNET和MalaCards)，构建了DEHP暴露导致哮喘的假设性AOP框架。
基于AOP分析预测的关键事件，研究团队在体外实验中进行了验证。他们使用人血管内皮细胞(EA.hy926)和THP-1来源的巨噬细胞，评估DEHP对氧化应激、细胞凋亡、炎症反应和巨噬细胞活化的影响。实验结果表明，DEHP处理可诱导内皮细胞产生活性氧(ROS)，引起细胞内钙离子浓度升高，并促进细胞凋亡。同时，DEHP还显著上调了多种炎症相关基因(IL-1α、IL-1β、IL-6和CCL5)的表达。在巨噬细胞中，DEHP直接或通过内皮细胞条件培养基间接诱导了M2型极化相关细胞因子(如IL-4和IL-13)的表达，表明其可能促进2型免疫反应。
在风险评价部分，研究人员建立了一种基于人群药代动力学模型的评价方法。通过将动物实验中的观察到有害效应的最低剂量(LOAEL)转化为人类等效剂量(HED)，并考虑种间和种内差异的不确定系数(UF)，推导出DEHP针对哮喘的参考剂量(RfD)。随后，利用韩国人群的生物监测数据，通过反向剂量法估算外部暴露水平，并计算安全边界(MoS)。结果显示，哮喘患儿的DEHP暴露水平较高，MoS值相对较低，特别是在使用过敏性鼻炎为基础的RfD时更为明显，表明哮喘患儿对DEHP暴露更为敏感。
关键技术方法包括：利用ECHO-COCOA出生队列的流行病学数据分析DEHP代谢物与哮喘的关联；通过生物信息学数据库挖掘构建DEHP诱导哮喘的AOP框架；采用人血管内皮细胞和THP-1巨噬细胞模型进行体外机制验证；建立基于人群药代动力学的反向剂量法进行风险评价。
研究结果方面，通过"流行病学关联"分析发现，哮喘儿童尿液中DEHP代谢物浓度显著高于健康儿童，且与嗜酸性粒细胞计数正相关。"潜在靶点基因和关键机制识别"通过生物信息学分析确定了88个DEHP-哮喘相关基因，其中IL-1α、IL-1β、IL-4、IL-6、IL-13和CCL5等被识别为中枢基因。"人内皮细胞中ROS生成和凋亡触发炎症"表明DEHP可诱导内皮细胞氧化应激、钙离子内流、细胞凋亡和炎症反应。"人巨噬细胞中的炎症和2型相关活化"显示DEHP直接或间接通过条件培养基促进巨噬细胞表达2型细胞因子。"人类风险评价(MoS)"发现哮喘患儿的DEHP暴露水平较高，安全边界较低，提示其易感性增加。
综合讨论与结论，本研究通过整合流行病学证据、AOP框架和实验验证，提出了DEHP暴露促进哮喘发展的机制模型：DEHP进入体内后，首先引起氧化应激和内皮细胞损伤，进而触发炎症反应和巨噬细胞活化，特别是促进2型免疫反应，最终增加哮喘易感性。值得注意的是，研究强调DEHP可能不是直接引起哮喘，而是通过改变免疫环境，增加个体对哮喘的易感性。
这项研究的创新之处在于首次将流行病学关联与AOP分析相结合，系统地揭示了DEHP暴露与儿童哮喘之间的生物学通路。研究结果不仅为理解环境污染物健康效应提供了新视角，也为制定针对性的公共卫生干预策略提供了科学依据。减少儿童DEHP暴露，可能成为预防哮喘的重要措施之一。未来研究可进一步探讨DEHP主要代谢物的单独和联合效应，以及在更低、更环境相关浓度下的生物学效应，为精准风险评估提供更多证据。
