近年来，外源性污染物全氟化合物（PFASs）因其对环境和人体的毒性而受到广泛关注。大脑是脊椎动物包括人类最重要的神经器官，研究表明，PFASs可以通过破坏血脑屏障（BBB）和脑脑脊液屏障（BCSFB）侵入血液循环，最终到达大脑。PFASs的持续累积可能对动物或人类脑部产生神经毒性，结果导致行为障碍和认知发育缺陷等。然而目前，由于人脑样本的不易得，我们对于PFASs在人脑中的分布仍缺乏了解。脑脊液（CSF）作为首选替代基质可能为监测PFASs在人脑中的暴露状况提供了可能性。
环境学院暨广东省环境污染与健康重点实验室郭英教授团队在黑龙江省哈尔滨市的一家医院招募就诊人群，并采集了91份人类脑脊液样本用于本次研究。研究测定了5类共26种传统和新型PFASs在人脑中的暴露水平和流行情况，同时还探讨了PFASs与志愿者性别和年龄的关系。结果表明，半数PFASs在50%的脑脊液样品中检测到，其中全氟辛烷磺酸（PFOS）、全氟辛酸（PFOA）、全氟己烷磺酸（PFHxS）和正甲基全氟辛烷磺酰胺乙酸（N-MeFOSAA）是检出率最高的同系物（> 90%），表明人脑受到PFASs的普遍污染。与其他脑脊液研究相比，本研究检测到相对较高浓度的PFASs，特别是6:2 FTS, PFOS和PFOA（图1）。但与血液中PFASs的浓度相比，脑脊液中PFASs的总体水平较低，意味着屏障可能在其中发挥了阻碍作用。此外，尽管没有统计学上的意义，但男性脑脊液中ΣPFASs的浓度普遍高于女性，这可能与PFASs在不同性别人群体内的半衰期以及女性特殊的排泄模式有关。而ΣPFASs和某些PFASs的浓度显示出与年龄相关的显著差异。即与其他年龄组相比，ΣPFASs在老年人脑脊液中的浓度最高，这可能是随着人类年龄的增长，脑脊液的输出减少所致（图2）。
环境意义：传统和新型PFASs在其生产、使用和处理过程中被不断直接或间接地排放到环境中，并最终通过食物链传递到人体内。研究表明，PFASs可以通过特定途径穿透脑屏障到达人脑并在人脑中积累，对人类健康具有潜在的超前影响。因此，有必要对人脑环境中的PFASs进行有效测定，而脑脊液中检测到的PFASs浓度可近似看作人脑环境PFASs的暴露水平。然而关于PFASs对人脑神经发育的终点仍不确定，我们的研究能够为研究人员进一步探索PFASs暴露对人脑的毒性作用提供有效数据。
相关成果近期发表在Journal of Hazardous Materials（JHM）上，本研究受到国家自然科学基金项目（No. 21822604、22176071）和广东省创新创业团队计划项目（No. 2016ZT06N258）联合资助。
Hu W, Zhang M Y, Liu L Y, et al. Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances (PFASs) crossing the blood-cerebrospinal fluid barrier: Their occurrence in human cerebrospinal fluid[J]. Journal of Hazardous Materials, 2023, 442: 130003.
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389422017976#fig0015
