全氟和多氟烷基物质（PFAS）是一类合成氟化化学品，由于其在环境中的持久性、生物累积性和潜在毒性而引发全球健康问题（Qiu等人，2025）。虽然传统的长链PFAS（如全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸盐（PFOS）已受到国际严格监管，但短链PFAS的制造和应用却快速增长（Evich等人，2022）。在这些替代品中，四碳同系物全氟丁酸（PFBA）已成为主要替代品。由于其高水溶性和环境迁移性，PFBA在全球地表水、饮用水和水生生物体中越来越常见（McMahon等人，2022）。更重要的是，最近的生物监测研究频繁在人类血清、尿液和胎盘组织中检测到PFBA，表明人类普遍受到暴露（Zheng等人，2021）。鉴于这种日益增加的暴露负担，表征PFBA的毒代动力学对于准确估算体内剂量和评估人类健康风险至关重要。
PFAS的毒代动力学行为，包括其吸收、分布、代谢和排泄，在不同物种和性别间表现出显著的复杂性和差异性（Batzella等人，2024）。例如，由于消除速率存在很大差异，跨物种的外推受到挑战；人类血清中PFOA的半衰期估计为2.3–3.8年，而在啮齿动物中仅为几小时到几天（Lindstrom等人，2011）。此外，大鼠肾脏中的消除过程存在明显的性别差异。雄性大鼠的PFOA半衰期较长（约4–6天），因为肾脏具有主动重吸收作用；而雌性大鼠则能快速清除该物质，半衰期仅为2–4小时（Dzierlenga等人，2020）。这种性别差异主要归因于肾脏中的有机阴离子转运蛋白（如OAT1、OAT3）和有机阴离子转运多肽（OATPs）的差异表达，这些转运蛋白受性激素调节，从而影响特定PFAS同系物的重吸收效率（Louisse等人，2024）。与长链PFAS不同，短链PFAS通常在人体内清除得更快，但其在特定组织中的积累潜力仍令人担忧（Gomis等人，2018）。肾脏中性别差异在啮齿动物中尤为明显；例如，肾脏中的OATs在雄性和雌性大鼠中对全氟烷基酸的重吸收有不同调节作用，导致体内负荷存在显著差异（Niu等人，2023）。理解这些动力学差异对于正确推断动物毒性数据并将其应用于人类健康风险评估至关重要。
尽管PFBA在环境中的普遍存在，但在标准毒理学模型中关于其动力学行为的数据仍然有限。雌性大鼠是评估生殖和发育毒性的关键模型；然而，该模型中PFBA的具体动力学机制尚未完全阐明。目前最全面的研究是Chang等人（2008）的研究，他们比较了大鼠、小鼠、猴子和人类之间的PFBA药代动力学。尽管这项研究提供了基础参数，但仅限于单次口服剂量，且缺乏组织分布的详细数据。最近，Zurlinden等人（2025）使用基于单次剂量动物研究的血清浓度时间序列数据的贝叶斯层次方法重新估算了PFBA和其他七种PFAS的物种特异性药代动力学参数。虽然这项工作提高了参数估计的一致性，但仍然主要依赖于单次剂量暴露数据，而非重复低剂量暴露情景。作者还指出，来自单次高剂量研究的药代动力学谱可能无法充分反映低剂量、长期和重复暴露下的体内动力学。这一限制在PFAS风险评估中尤为重要，因为人类暴露通常是长期和累积性的。目前尚不清楚从急性或单次剂量研究中得出的药代动力学参数（如半衰期和清除率）在重复暴露条件下是否保持不变。在这种情况下，肾转运蛋白或组织结合位的潜在饱和可能会改变消除动力学（Lin等人，2023；Niu等人，2023）。此外，肝首过效应、肠肝循环以及血浆或组织蛋白结合等过程也可能进一步影响PFBA的清除和分布。因此，来自重复低剂量暴露研究的时间序列数据——特别是在雌性大鼠中的数据——对于开发和验证PFBA药代动力学模型至关重要。
为了解决这些关键数据空白，本研究探讨了雌性大鼠在重复暴露条件下PFBA的毒代动力学和组织分布。通过每天给予PFBA，我们模拟了比以往单次剂量研究更具有代表性的环境暴露情景。我们系统分析了血清和主要器官中的浓度变化趋势，描述了组织分布特征，并估算了关键药代动力学参数。本研究提供了更新的动力学数据，有助于细化短链PFAS的风险评估，并支持更准确的跨物种外推。
