持久性有机污染物与DNA甲基化的研究进展
摘要：持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）具有环境持久性、半挥发性、生物富集性、高毒性等特征，对人体健康可造成严重危害，但机制尚不清楚。近年来，表观遗传修饰在环境暴露与疾病发生中的重要作用越来越引起人们的重视，其中DNA甲基化是研究最多也是最广泛的修饰方式。通过对POPs的种类、特征以及DNA甲基化在POPs导致疾病发生发展中的作用进行综述，探讨POPs与DNA甲基化的研究进展。
关键词：持久性有机污染物；DNA甲基化；DNA甲基化转移酶
持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）是天然或人工合成的有机污染物，具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，能通过各种环境介质（大气、水、生物体等）进行长距离迁移。进入环境后的POPs不仅会对生态环境造成严重损害，还会在生物体内富集而导致内分泌紊乱、生殖失调等。它与臭氧层破坏、温室效应并称为21世纪影响人类生存与健康的三大环境问题。
近年来，表观遗传修饰和调控已成为现代生命科学的重大发现和研究热点之一，包括DNA甲基化、组蛋白修饰、microRNA、基因组印迹等，其中DNA甲基化（DNA methylation）是最常见也是研究最多的修饰方式。本文就POPs的种类、特征以及DNA甲基化在POPs导致疾病发生发展中的作用进行综述，探讨POPs与DNA甲基化的研究进展。
1 POPs的种类和特征
POPs主要包括艾氏剂（aldrin）、氯丹（chlordane）、滴滴涕（DDT）等有机氯农药，多氯联苯（polychlorinated biphenyls，PCBs）等工业化学品，以及二恶英（dioxins）、呋喃类（furans）等非故意生产的副产物。截至2017年，在首批被列入《斯德哥尔摩公约》受控名单的12种POPs基础上，又有16种新增POPs被列入，包括alpha;-六氯环己烷、beta;-六氯环己烷、林丹、六溴二苯醚和七溴二苯醚、四溴二苯醚和五溴二苯醚、六溴联苯、十氯酮、五氯苯、PFOS类物质（第二批增列，2009年）、硫丹（第三批增列，2011年）、六溴环十二烷（第四批增列，2013年）、六氯丁二烯、多氯萘、五氯苯酚及其盐类和酯类（第五批增列，2015年）、十溴二苯醚、短链氯化石蜡（第六批增列，2017年）[1]。
POPs因其自身具有独特的性质特征而区别于一般的有机污染物，包括环境持久性、半挥发性、生物富集性、高毒性等。首先，POPs对生物代谢、光化学降解、化学分解等作用具有较强的抵抗能力，一旦被排放到环境中，这些物质就可在水体、土壤和底泥等多介质环境中存留数年甚至更长的时间。其次，半挥发性的特征使它们能够从土壤、水体中以蒸气的形式存在于空气中或吸附在大气颗粒物上，并通过大气环境进行远距离迁移，导致即便没有POPs生产使用的地区也可检测出POPs的存在。此外，POPs从周围媒介物质中富集到生物体内，并通过食物链逐级放大，使原本在自然环境中浓度极低的POPs通过环境介质逐级对营养级放大，营养级越高蓄积越高，人类作为最高营养级，受到的影响很大。最后，一定浓度的POPs进入生物体后，一方面其本身特定的化学结构可影响生物体正常生理代谢功能，另一方面其在生物代谢酶与极化过程中会产生一些不稳定中间体，部分中间体与核酸、蛋白质等大分子共价结合后，可引起细胞死亡或突变，组织坏死，部分POPs在生物体内能转变为毒性更强的物质毒害生物体。
2 POPs, DNA甲基化与疾病发生
