四溴双酚A TBBPA）是 当 前 应用最 广泛 的 溴代阻燃剂 ，用于电子设备的制造 、 家具 和 纺织品 的生产 中。 其在 各类环境和 生物样本中 的 高频检出引发了科学界对其 潜在 健康效应的 高度 重视 。目前 大量基于动物模型以及细胞模型的体内、外 研究 均已证明 TBBPA可能 引发 包括 发育毒性、内分泌干扰效应、心脏毒性在内的 多种毒性效应 。 随着越来越多的 报道 证实 TBBPA存在各类健康风险，与其具有相似结构的替代物 四溴双酚 S TBBPS）和四氯双酚 A TCBPA）越来越多的 被 使用。 同时 TBBPA年产量的 18%左右 用于生产各类衍生物，包括 四溴双酚 A双（烯丙基醚）（ TBBPA-BAE）、四溴双酚 A双（ 2-羟乙基）醚（ TBBPA-BHEE）、四溴双酚 A双（ 2 3-二溴丙基）醚（ TBBPA-BDBPE 等。这些替代物和衍生物也被 检测到 存在于各类环境和生物 基质 中， 然而， 这些 污染物 的相关毒理学 评价 还 很不 理想 。
      虽然,国内外 已经开始研究 TBBPA及其相关 化合物 的 潜在 健康 效应，但 大多数 研究 的关注点 主要 集中在 其 内分泌干扰 和 成体毒性效应， 相反， 对 这些 化合物的 早期胚胎发育影响 的 评估仍处于起步阶段。 法国的一项研究表明 TBBPA在脐带血中的浓度高达 649.45 ng/g lw 脂质重量 lipid weight 这足以证明其对发育的影响。 相比于动物模型和永生细胞系，人胚胎干细胞模型是发育毒性研究的强有力工具。本研究基于人胚胎干细胞 模型 对 TBBPA及其替代物 /衍生物的胚胎早期发育影响进行深入探索。
      首先,我们 优化 了 当前不同研究中胚胎 干细胞 三 个 胚层 （外胚层、中胚层和内胚层） 分化 的 方案，建立 较适宜毒理学研究 的三胚层 单层 分化 模型 。然后我们基于这 一 模型 对 TBBPA及其衍生物 TBBPA-BHEE、 TBBPA-BAE和 TBBPA-BDBPE 对 胚胎外、中和内胚层的分化毒性 分别 进行探索 。 实验选择接近污染物环境 和人体 实际浓度 的 1-1000 nM。 我们的结果表明 TBBPA及其衍生物对 人 胚胎三胚层的分化 均 起到了明显的干扰作用 。
      其次,我们利用人胚胎干细胞不定向分化模型 拟胚体分化 对 TBBPA及其衍生物的三胚层发育 毒性 同时进行比对 。经由胚胎干细胞分化而来的拟胚体同时包含胚胎外、中和内胚层的结构，能够 有效 模拟体内 早期胚层 发育 。 污染物的给药 浓度为 10 nM和 100 nM。 我们的 结果表明 TBBPA及其衍生物对拟胚体三个胚层的发育都有显著的干扰，这一实验结果与三胚层单层分化模型相吻合，证实了 TBBPA及其衍生物可对人胚胎早期发育产生影响。
     从胚胎脏器形成的时间顺序角度考虑，在发育的早期阶段，心脏是最先形成的也是最重要的器官之一，来自外界环境的干扰影响了胚胎发育调控网络的任何因素，都可能导致心脏发育缺陷甚至胚胎发育 迟滞 ，所以我们进一步 格外关注TBBPA及其替代物 /衍生物 TBBPS、 TCBPA、 TBBPA-BHEE、 TBBPA-BAE和TBBPA-BDBPE 对心脏形成的干扰 。我们利用 心肌细胞分化模型 对 TBBPA及其 替代物 /衍生物进行全程 100 nM的 给药处理 。实验结果显示 在心肌细胞分化的 第 8天 ，所有处理组心肌细胞的跳动幅度明显小于对照组 说明 心肌细胞的发育受到 显著抑制 免疫染色结果显示所有处理组心肌细胞 典型 标志蛋白 NKX2.5和 TNNT2的表达水平明显 下调； qRT-PCR结果显示，在所有处理组中，与心肌细胞结构、功能相关的经典标志基因 ATP1A1、 CACNA1C、 ACTC1、 DES、 TPM1、MYH6、 TNNT2和 COX1等基因 表达水平 显著 下降 ，提示心肌细胞的分化受到严重干扰 。 在对 WNT信号通路相关标志基因表达水平进行检测时，我们发现 TCF3和 RUNX2等 WNT信号 通路靶基因的表达水平 显著 增加， 提示 WNT通路受到过度激活。
      综上所述，本研究基于人胚胎干细胞模型对TBBPA及其替代物 /衍生物的胚胎早期发育影响进行 了 深入探索 。我们 发现， TBBPA及其替代物 /衍生物 可能显著干扰 人体 胚胎发育 的早期阶段 。具体来说， TBBPA及其相关化合物可能通过异常激活 WNT信号通路从而 影响心肌细胞发育的早期阶段 。本研究结果对于 评估 TBBPA及其替代物 /衍生物的发育毒性具有重要意义，并为未来的相关研究提供了方向和思路。