全氟和聚氟烷基物质(PFAS)暴露导致结直肠癌细胞迁移到新的位置,暗示其可能在活体中促使癌症扩散(转移)
新研究指出,当实验室中的结直肠癌细胞暴露于两种不同种类的“永久化学品”时,这些化学物质可能会加速癌症的发展过程。研究分析了类似于那些经常与全氟和聚氟烷基物质(PFAS)接触的消防员等人群中发现的暴露水平。
由于常接触防火泡沫,其中含有阻燃性PFAS化学品,消防员的PFAS血液水平通常高于普通人群。研究发现,实验室中的PFAS暴露导致结直肠癌细胞迁移到新的位置,暗示其可能在活体中促使癌症扩散(转移)。
“虽然这并不能证明是转移,但它们表现出了增加的运动性,这是转移的一个特征,”耶鲁大学流行病学家卡罗琳·H·约翰逊表示。
PFAS是一类基于碳-氟键的人造化学品,因其非常坚固且难以降解的特性而被称为“永久化学品”,这使得它们在许多产品中得以广泛应用。然而,这也意味着它们能够在环境中存活多年,并以逐渐增加的浓度存在。
“PFAS构成了一类在全球范围内引起日益关注的持久性有机污染物,”耶鲁大学的生理学家兼共同第一作者Jie Zheng表示。
“它们在环境中经常被检测到,例如在饮用水、室内尘埃、清洁产品和涂料中。”
尽管许多这类“永久化学品”仍然存在于日常物品中,但由于涉及多种不同的化合物,PFAS的危险尚不清楚。
研究表明,这些持久性化学品在环境中传播,高水平的暴露已与人类和动物的有害健康效应有关。
全氟辛酸(PFOA)是一种广泛使用的PFAS,于2023年11月被国际癌症研究机构归类为对人类具有致癌性。另一种常见的PFAS,全氟辛烷磺酸(PFOS),被归类为可能对人类具有致癌性。
为了研究这些化学品对侵略性结直肠癌的影响,研究人员使用了实验室培养的结直肠癌细胞,并使用代谢组学进行了分析,该过程测量了成千上万的小分子代谢物水平,如氨基酸、脂质和蛋白质。
实验中使用了两种结直肠癌细胞类型,形成了球体。一种类型具有野生型KRAS基因,而另一种类型具有与特别侵略性结直肠癌相关的常见KRAS基因突变。
当这些细胞暴露于PFOS和PFOA时,它们表现出增加的运动和更高的扩散趋势。在另一项测试中,将在平坦层中生长的结直肠癌细胞中间划一条线分开。当引入化学物质时,这些细胞再次生长并朝彼此移动。
为了更深入了解,研究人员还研究了这些化学品对细胞代谢的影响。PFAS暴露改变了对细胞功能至关重要的各种代谢物,如氨基酸和脂肪酸,以及与转移有关的信号蛋白。
在PFAS暴露后,结直肠癌细胞中通常具有抗炎和抗癌作用的物质也减少了。在突变细胞中一些差异更为明显,这可能意味着具有这种突变的癌症可能更容易在接触PFAS的情况下扩散。
这些实验室中的结果表明,高水平的PFOS和PFOA暴露可能在实际条件下增加结直肠癌扩散的风险。研究团队表示,对于那些可能高度接触这些化学品的人来说,这是关键信息,监测这些化学物质对于保护他们的健康至关重要,未来的临床研究也是至关重要的。
“许多体外研究无法直接应用于人类,”约翰逊解释说,“但首先了解它们如何实际影响癌细胞生长的机制是非常重要的。”
该研究成果已发表在《环境科学与技术》杂志上。