近日，我院劳动卫生与环境卫生系晋小婷教授研究团队在有机磷酸酯类（OPEs）污染物对凝血功能的影响及其毒性机制研究领域取得重要突破。相关研究成果以“Aryl organophosphate esters and hemostatic disruption: Identifying risk through machine learning and experimental validation”和“Inhibition of platelet activation process upon tris (2-chloroethyl) phosphate exposure: Role of PFKP-mediated glycolysis and the pentose phosphate pathway”为题，分别发表于国际知名学术期刊《Environmental Science & Technology》（影响因子10.8，DOI：10.1021/acs.est.5c01085）和《Environmental Pollution》（影响因子7.6，DOI：10.1016/j.envpol.2025.125714）。
阻燃剂在电子产品和建筑材料中承担着关键的防火功能。有机磷酸酯（OPEs）因其高效的阻燃性能、相对环保的特性以及成本优势，在全球范围内被大量应用，并逐渐替代传统的溴化阻燃剂。特别是芳基有机磷酸酯（aryl-OPEs），如双酚A双（二苯基磷酸酯）（BDP）和磷酸甲苯二苯酯（CDP）等含苯环结构的物质，因其优异的热稳定性，成为塑料、家具及电子设备中不可或缺的添加剂。然而，这些物质在使用过程中会持续释放到环境中，目前已在全球范围内的空气、灰尘、食物链乃至人体血液中被广泛检出。研究表明，人群血液中BDP的浓度可高达38.2 ng/mL，CDP也达到15.0 ng/mL。尽管OPEs的神经发育毒性和生殖毒性已有所报道，但它们对凝血系统的具体破坏机制仍是一块空白。凝血功能失衡直接关联血栓形成、心肌梗死等严重心血管疾病，因此，阐明aryl-OPEs的血液毒性机制具有重大的公共卫生意义和紧迫性。
针对这一科学问题，团队创新性地整合了机器学习预测、网络毒理学分析以及多组学实验验证等先进研究手段。研究发现，环境广泛存在的aryl-OPEs阻燃剂能够通过靶向调控过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）来破坏人体的止血平衡。首先利用机器学习技术，集成多种算法，对85种OPEs污染物的结构描述符与蛋白质结合能进行建模分析。结果显示含苯环结构的BDP、CDP等对15种关键凝血蛋白的结合力最强，机器学习模型精准预测了这些高风险分子，并为后续研究提供了重要的物理化学特征；通过分子对接技术锚定靶点，预判了OPEs与靶蛋白的结合能，初步锁定了具有潜在风险的关键分子。基于团队前期建立的离体血小板动态活化过程高通量评价体系，体外实验证实，aryl-OPEs能够剂量依赖性地激活血小板功能并加速凝血进程。此外，研究整合了GalaxySagittarius-AF平台（融合AlphaFold结构库），突破了传统数据库的局限，新增了32%的潜在靶点。进一步机制研究表明，aryl-OPEs通过抑制PPARγ的表达，解除了其对血小板活化的正常抑制作用，而使用PPARγ激动剂进行干预则可以逆转这种毒性效应。人群风险评估结果显示，BDP、CDP和TPP的暴露边际值（MOE）介于1至100之间，提示普通人群可能面临中度健康风险。
这项研究不仅揭示了aryl-OPEs通过促进凝血途径和PPARγ介导的血小板激活来扰乱止血稳态的具体机制，更为重要的是，它为评估环境污染物对凝血系统的影响提供了一套全新的、强有力的“计算-实验-机制-评估”全链条研究范式。风险评估结果明确指出，像BDP和CDP这类的芳基OPEs对普通人群的止血稳态构成了中等风险，这强调了制定更为严格的法规以减少OPEs的环境排放和人类暴露风险的紧迫性。
青岛大学晋小婷教授为两篇研究的通讯作者，研究生栗子渊和陈浦为第一作者。研究得到了中国科学院生态环境研究中心、青岛平度市疾病预防控制中心以及University of Karachi的协作支持。该研究工作获得了国家自然科学基金项目（82241086, 82473674）和青岛市自然科学基金项目（24-4-4-zrjj-157-jch）的资助。
图：Aryl-OPEs暴露通过靶向调控PPARγ受体扰动机体止血功能（图片来自DOI：10.1021/acs.est.5c01085）
