学术成果

王亚韡教授工作室在PFAS毒性的高效评估领域取得新进展

发布者:环境学院   时间:2023-01-15 10:40:59  浏览:

国科大杭高院环境学院王亚韡教授工作室在PFAS毒性的批量评估领域取得新进展,相关成果以“Novel strategies and approaches toward toxicity assessment: a key factor for safety assessment and management of per- and polyfluoroalkyl substances”为题,在线发表于Science Bulletin期刊上(https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.01.003)。

全氟及多氟烷基类化合物(Per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS)是一类广受关注的化合物,在生产生活领域应用广泛。由于具有持久性、毒性、长距离迁移性等负面的环境效应,PFAS的典型单体被列入《斯德哥尔摩公约》等国际公约和组织进行全球管控。2022年12月,欧盟修订了食品中PFAS含量的管理条例Regulation (EC) No 1881/2006,该条例加强了对PFAS在特定食品中限量的管理。PFAS毒性风险评估对PFAS的全球管控具有重要意义。

目前已有超过4700种PFAS单体,其中包括研究较多的典型传统PFAS单体(PFOS,PFOA,和PFHxS)和相关研究相对匮乏的新型PFAS。传统的PFAS仅占PFAS总量的一小部分,大量的PFAS的毒性风险尚未可知。传统的毒理学评价方法和指标常常针对一个或几个PFAS单体,研究手段获取的信息量也相对较少。面对庞大的PFAS数量,需要新的策略和方法,高效地评估PFAS的毒性风险。

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针对这一现象和需求,作者从研究对象、实验模型、检测手段、数据分析等方面提出了新的策略和方法。研究对象的选择方面,根据PFAS的结构或管控需求选取批量PFAS作为研究对象,对PFAS的毒性进行高效评估;实验模型方面,减少哺乳动物模型的使用,使用鱼类作为实验模型,同时使用新型的细胞模型,如人类胚胎干细胞模型等,减少资源投入和避免伦理学问题;检测手段方面,使用高通量的体外检测方法,如Tox21中毒性检测试剂,以及可以反应生物体在受到外界干扰后,小分子代谢物、mRNA、蛋白等层面扰动信息的生物组学的方法;数据分析层面,针对毒性评估前期获取的大批量数据,使用机器学习等计算机领域的手段,对数据进行高效解析,另外,计算手段也可用于PFAS毒性的预测,例如使用QSAR、链路预测等模型和方法。





 

本文为PFAS的高效评估提供了系统性的新策略和新方法,旨在为PFAS的毒性高效评估和全球管控提供有力支持。

该论文的第一作者为杭高院环境学院博士后卢瑶,通讯作者为王亚韡教授。该研究得到了国家自然科学基金项目、卢嘉锡教育科学基金等项目的支持。

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