双酚F是双酚A的常用替代品,也是各种塑料制造应用中最常见的双酚类化合物。然而,双酚F的潜在毒性在很大程度上仍未得到探索。
2026年5月28日,首都医科大学陈瑞、孟庆涛共同通讯在Circulation(IF=38.7)在线发表题为Microplastic Exposure Aggravates Cardiomyopathy Under Hemodynamic Stress Through the Gut-Heart Axis的研究论文。
该研究首次证实广泛使用的双酚A替代品——双酚F(Bisphenol F, BPF) 可被肠道微生物代谢为N-乙酰腐胺(N-acetylputrescine, NAP),通过激活心肌细胞p53通路抑制糖酵解,诱导心肌肥厚;
并发现嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila, AKK)及其代谢物色醇(tryptophol) 可通过下调Sat1–NAP轴减轻损伤,为环境污染物相关心血管疾病提供全新防治靶点。
双酚类化合物作为增塑剂和热稳定剂广泛用于瓶装水容器、手机壳、食品包装和罐装饮料的生产中。这些物质随着塑料降解而持续释放。双酚A是一种常用的双酚类化合物;然而,累积证据表明双酚A具有生殖毒性、神经毒性和心脏毒性。
双酚F是双酚A的热门替代品,因为其化学结构与双酚A相似。流行病学研究表明,尿双酚F水平与心脏病(特别是充血性心力衰竭)的发病率呈显著正相关。尽管如此,双酚F心脏毒性的潜在分子机制仍然难以捉摸。
双酚F主要通过消化道进入人体,大部分在消化系统中积累。因此,肠道是双酚F暴露的主要靶器官。尽管双酚F污染广泛,但缺乏对其全面的安全性评估。环境化合物可通过降低粘膜屏障功能、增加肠道通透性、破坏稳态或诱导肠道损伤来损害肠道健康。
接触双酚类化合物也可能改变肠道微生物群的多样性和组成,加剧肠道炎症。然而,目前关于双酚F毒性的研究主要限于斑马鱼模型,来自人群研究的证据极少。
BPF转化为NAP的示意图(图源自Circulation)
该研究表明,在285份人体尿液样本中,BPF的检出率为90.5%(中位数:1.16 ng/μg肌酐)。BPF暴露诱导心肌细胞肥大、心脏功能障碍和肠道屏障损伤,这些效应依赖于肠道微生物群的存在。
BPF刺激肠上皮细胞分泌精胺/亚精胺N1-乙酰转移酶1(Sat1),该酶催化了这一转化过程。此外,NAP通过破坏高尔基体-线粒体轴损害肠道屏障,并通过激活p53通路和抑制心肌细胞糖酵解导致心脏肥大。
补充阿克曼氏菌或其代谢产物色氨酸醇通过下调Sat1-NAP轴减轻了BPF诱导的心脏和肠道损伤。临床分析进一步显示,炎症性肠病患者血清NAP水平升高,且与心脏损伤标志物呈正相关。该研究描绘了BPF诱导心脏毒性背后的一种新型肠道微生物群–Sat1–NAP通路,为风险评估和治疗干预提供了新见解。
参考消息:https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.126.079820
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