卫生毒理学系于典科教授团队在新污染物毒性风险评估方面取得重要进展。相关研究成果近日以“Human health risk assessment of 6:2 Cl-PFESA through quantitative in vitro to in vivo extrapolation by integrating cell-based assays, an epigenetic key event, and physiologically based pharmacokinetic modeling”为题发表在国际顶级期刊Environment International上（IF=13.352）。DOI: 10.1016/j.envint.2023.107846。于典科教授为本文的通讯作者，李传海老师和硕士研究生姜丽丹为本文的共同第一作者。
新型环境污染物在各种环境介质和生物样本中频繁检出，对生态环境和人体健康的危害已成为一个亟待解决的环境与健康问题。然而，传统的以动物实验为主的化学品毒性评估方法存在试验周期长、成本高、通量低，还存在种属差异和剂量差异等缺点，已无法满足大量环境污染物对人类健康危害评价的需求。
近年来，众多体外实验方法被开发和应用。建立基于毒性通路反应模型的风险评估方法是21世纪毒性测试的重要内容和未来毒性测试发展的重要方向。剂量是决定毒性通路扰动水平的关键因素之一。毒性通路剂量－反应模型以毒作用机制及其关联的有害结局为基础，旨在描述化学物暴露剂量－毒性通路扰动－细胞反应之间的相互关系。
本研究构建了基于毒性通路的定量体外－体内外推方法（in vitro to in vivo extrapolation, IVIVE），明确考虑了化学物的生物有效剂量、化学品在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程（ADME），结合人群生物检测数据，将体外效应浓度同体内活性浓度相结合，成功实现了化学品在人群中的健康风险评估（图1）。
本研究以新型全氟化合物：氯代聚氟烷基醚磺酸盐（6:2 Chlorinated polyfluoroalkyl ether sulfonate，6:2 Cl-PFESA）为研究对象，商业名称为F-53B，主要作为全氟辛基磺酸（Perfluorooctane sulfonate，PFOS）的一类替代品应用于镀铬行业。近年来，F-53B在环境和人体中频繁检出，对生态环境和人体健康造成了巨大的威胁。
体外实验发现F-53B可以通过miR-93-5p/EHHADH通路干扰细胞脂质稳态。分别以miR-93-5p表达水平、EHHADH表达水平和细胞脂质累积为效应指标，以胞内浓度和名义浓度为剂量指标构建剂量－效应曲线。利用基准剂量分析方法（Benchmark dose, BMD），识别出该通路的毒效起始点（Point of departure）。构建了F-53B的生理药代动力学模型（Physiologically based pharmacokinetic modelling, PBPK），成功将F-53B在人群血液暴露浓度转换为肝脏暴露浓度，最终实现了体外肝细胞效应向体内肝脏效应的外推，实现了F-53B在人群中的精准风险评估。总的来看，F-53B在大多数人群中的脂质稳态破坏风险应受到适度关注。该方法提高了QIVIVE在人类健康风险评估中的可靠性，便于推广到其他化学品的风险评估中。
上述研究得到国家自然科学基金（81973075、91943301、82103875）和山东省自然科学基金（ZR2020QH295）的支持。
图1 定量体外－体内外推风险评估框架
