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脑发育期六溴环十二烷及其复合污染暴露对大鼠甲状腺激素代谢的影响研究

一、绪论

1.1研究背景

六溴环十二烷（Hexabromocyclododecane，HBCD）作为一种溴含量较高的脂环族添加型阻燃剂，曾在全球范围内被广泛应用于多个领域。在建筑行业，它大量用于聚苯乙烯类保温材料，如发泡聚苯乙烯（EPS）和挤塑聚苯乙烯（XPS）隔热层，以提高材料的防火性能；在纺织品生产中，HBCD可使织物具备阻燃特性，增强其安全性；在电气及电子设备领域，也常被添加到塑料外壳等部件中，降低火灾风险。

然而，由于HBCD与产品之间不存在化学结合，在生产、使用和处置相关产品的过程中，它不可避免地会释放到环境中。目前，HBCD已在大气、水、土壤、各种生物体内甚至母乳中被检测到。在大气中，HBCD主要以气态形式存在，并与颗粒物结合，不同异构体在气相和颗粒相中的占比有所差异。在土壤中，HBCD因具有强疏水性、低蒸汽压等特性而逐渐富集，成为溴代阻燃剂的主要蓄积场所，其含量在不同地区和环境条件下有所不同，工厂附近和垃圾倾倒点的浓度相对较高。在生物体内，HBCD能够通过食物链传递和生物放大，对生物的肝脏、甲状腺和神经等产生毒性作用，尤其对水生生物的危害较大。

甲状腺激素（ThyroidHormone，TH）在生物的生长发育过程中起着至关重要的作用。对于胎儿和新生儿而言，甲状腺激素是脑发育的关键激素，它参与调节神经细胞的增殖、分化和迁移，对智力发育有着深远影响。在儿童的生长阶段，甲状腺激素与生长激素协同作用，调节生长、发育，刺激骨化中心的发育成熟，使软骨骨化，促进牙齿和长骨的生长，同时促进蛋白质合成和维生素的吸收，活化多种重要的酶，从而促进生物的氧化和代谢，影响身高、体重的增加以及骨骼、肌肉的生长和性发育。对于成年人，甲状腺激素可促进糖、蛋白质、脂肪代谢，产生热量，维持人体正常生理功能。当甲状腺激素缺乏时，成人会出现甲状腺功能减退症状，如疲劳、怕冷、便秘、嗜睡、记忆力减退、手足肿胀等，严重时甚至会累及心脏，导致心包积液和心力衰竭；而过量的甲状腺激素则会引发甲状腺功能亢进，出现一系列高代谢表现。

鉴于HBCD在环境中的广泛存在及其对生物的潜在危害，以及甲状腺激素对生物生长发育的关键作用，研究HBCD及其复合污染在脑发育期暴露对大鼠甲状腺激素代谢过程的影响具有重要的现实意义。

1.2研究目的和意义

本研究旨在深入揭示六溴环十二烷（HBCD）及其复合污染在大鼠脑发育期暴露时，对甲状腺激素代谢过程产生的影响。通过系统研究HBCD单一污染以及与其他污染物复合污染情况下，大鼠甲状腺激素水平、甲状腺激素代谢相关酶活性和基因表达的变化，明确HBCD及其复合污染对甲状腺激素代谢的干扰机制。

从环境保护角度来看，HBCD作为一种持久性有机污染物，其在环境中的残留和扩散对生态系统构成了潜在威胁。了解HBCD对生物体内关键生理过程如甲状腺激素代谢的影响，有助于评估其环境风险，为制定合理的污染防控措施和环境管理政策提供科学依据，从而有效减少HBCD对生态环境的破坏，保护生物多样性和生态平衡。

在生物健康方面，甲状腺激素代谢紊乱可能导致生物生长发育异常、生殖功能障碍以及神经系统疾病等一系列健康问题。本研究成果能够加深对HBCD毒性机制的认识，为保障人类和动物的健康提供理论支持。特别是对于孕期和哺乳期的女性以及婴幼儿，由于他们对环境污染物更为敏感，研究HBCD及其复合污染对甲状腺激素代谢的影响，对于预防相关疾病的发生、保障母婴健康具有重要的指导意义。

1.3国内外研究现状

在国外，对六溴环十二烷（HBCD）的研究开展较早且较为深入。在环境污染方面，研究人员在不同环境介质中广泛检测到HBCD的存在。例如在大气研究中，详细分析了HBCD在气相和颗粒相中的分布特征以及不同异构体的占比情况；在土壤研究中，明确了HBCD在土壤中的富集规律及其与土壤性质、环境因素的关系；在生物体内，研究了HBCD在不同生物种类和组织中的蓄积和代谢情况。在毒性研究方面，通过大量动物实验，揭示了HBCD对肝脏、甲状腺、神经等系统的毒性作用，发现长期暴露会导致肝重增加、甲状腺激素水平改变以及神经行为异常等。针对甲状腺激素代谢，研究发现HBCD暴露会抑制大鼠甲状腺功能，降低血清中的三碘甲状腺原氨酸（T3）和四碘甲状腺原氨酸（T4）水平，同时提高血清中促甲状腺素（TSH）的水平，还可能影响荷尔蒙的正负反馈调节。此外，国外也开展了一些关于HBCD复合污染的研究，发现HBCD与多氯联苯（PCB）复合暴露可以增加大鼠甲状腺激素代谢酶的活性，导致T3和T4的代谢速率增加，同时引起TSH水平的异常变化以及甲状腺大小的显著增加。

在国内，