开车还会折寿25%？东南大学揭秘轮胎抗老剂中的线粒体危机！

驾驶爱好者们，惊呆了没？每次开车出行，可能不止是在烧油，还在悄悄折损你的寿命。那载你四处奔波的轮胎里，里头可能藏了个“健康刺客”！这货可能在你追求速度与激情的同时，悄悄的给你“减福减寿”。

最近东南大学研究团队的一篇研究更是揭示了一个惊人的事实：6-PPDQ，一种主要负责“保护轮胎寿命”的化学物质，可能正通过日常活动进入人类的身体，损害人类的“健康寿命”[1]。

其实，作为轮胎保护剂的是6-PPD，它主要负责轮胎的抗氧化剂，可以帮助轮胎抵抗臭氧攻击，以防止破裂。但汽车在路上行驶时，轮胎脱落颗粒中的6-PPD就会和环境中的臭氧发生反应，生成剧毒的6-PPDQ[2]。

图注：6PPDQ形成过程

好陌生一物质？但其实它早已渗透进了我们生活的方方面面[3]：

轮胎磨损

这是6-PPDQ的主要释放途径。汽车、摩托车等交通工具在行驶过程中，轮胎与地面摩擦会产生大量轮胎磨损颗粒 (TWP)，其中就含有 6-PPDQ。

废旧橡胶回收利用

废旧轮胎和其他橡胶制品在回收利用过程中，如粉碎、熔炼等，也会释放大量的6-PPDQ。

地表径流

通过地表径流和大气传输， 轮胎中释放的6-PPDQ还会进入大气、水体、土壤、沉积物和生物体等环境介质中，在太阳光照射下，6-PPDQ的浓度还会随着时间推移逐渐增加并累积。

食物链中的潜在风险

6-PPDQ 对水生生物具有毒性，它会通过食物链逐级传递，最终进入人体。小鱼吃掉含有6-PPDQ的水生植物，大鱼吃掉小鱼，人类再吃掉大鱼，6-PPDQ顺着食物链汇入位于顶端的人类，造成潜在风险。

图注：6-PPDQ对环境的影响

在上述4种传播途径的推波助澜下，世界范围内的6-PPDQ的污染已经态势严峻。

以美国为例，在旧金山受道路径流影响的溪流中，6-PPDQ浓度已经达到1.0~3.5 ug/L！洛杉矶的小伙伴们更是表示hold不住，河水中6-PPDQ浓度达到4.1至6.1 ug/L。而仅需0.8 ug/L的6DDPQ，就能使半数大马哈鱼“原地去世”[4]！

国外形势严峻，咱们也没好到哪去，香港的研究人员在2021年首次报告了我国城市PM2.5中普遍出现6-PPDQ。而根据之后测定的环境浓度，研究者们发现各大城市居民的6-PPDQ年摄入量都不低，为这种新型污染敲响警钟[5]。

图注：中国部分城市检测到6-PPD、6-PPDQ的含量（pg m-3）

所以，6-PPDQ无处不在，喝水、吃饭，就连开车、修轮胎都可能被它“偷袭”！

虽然目前6-PPDQ在人体内积累、分解、排出的研究还比较少见。但我们的基因“亲戚”——线虫这次可被6-PPDQ折腾大了。

折寿25%

科学家们发现，“喂养”6-PPDQ的线虫，年龄从原先的24天一下子就减少了6天，直接减少了25%“阳寿”！以人类来说，相当于原先预期寿命80岁，现在只能活到60岁，一下子就砍到“寿命”大动脉了！

图注：6-PPDQ对线虫寿命的影响

影响线粒体功能

而要说为什么会造成这样的影响，那还得是因为线粒体。在线粒体里，氧气和功能物质作用生成供应正常生理功能的能量ATP，但6-PPDQ处理后，线虫的线粒体膜电位就会降低，氧气消耗速率增加但线粒体中的ATP 含量减少，线粒体的功能遭到严重损伤。

图注：6-PPDQ对线虫线粒体功能的影响

进一步来看，线粒体中真正掌管着“呼吸大权”的，非线粒体复合物莫属。6-PPDQ损害线粒体，其实就是会造成线粒体复合物的活性显著降低。随着6-PPDQ浓度的升高，线虫编码线粒体复合物的相关基因表达量也开始逐步降低，进一步加剧线粒体损伤。

图注：6-PPDQ对线虫线粒体复合物及相关基因的影响

既然影响到基因层面了，那不得不“敲”上一“敲”。研究人员发现，原本在6-PPDQ处理中能活上18天的线虫，在敲除了体内线粒体基因gas-1、mev-1后，寿命再次缩短20%！

线粒体基因gas-1和mev-1可以在线虫受到6-PPDQ损伤时发挥保护作用，当失去了这层保护，6-PPDQ可不得在寿命的地盘上“为所欲为”？

图注：敲低mev-1、gas-1后6-PPDQ对线虫存活率的影响

对胰岛素信号通路的影响

拔出萝卜带出泥，在发现6-PPDQ对线粒体的危害后，科学家们还进一步揭示了其对寿命影响的潜在机制，发现线粒体的损伤还可能通过经典衰老途径胰岛素信号通路（IIS途径）影响线虫的寿命。

胰岛素信号通路的激活会导致daf家族基因的表达发生变化，以线虫为例，激活后daf-2的表达量降低，下游daf-16表达量会升高。而daf-16的真面目，正是我们体内的“长寿基因”FOXO！它能提高细胞的抗氧化能力、DNA修复和代谢调节，延长寿命。

然而，在用6-PPDQ处理后，daf-2的表达量却一反常态的迅速升高，从而激活下游的age-1、akt-1、akt-2等一众激酶“小弟”，抑制daf-16的表达，缩短了线虫的寿命。

图注：敲低mev-1、gas-1后6-PPDQ处理对线虫IIS通路基因的影响

意识到daf-2基因表达量增高是一件不好的事情，于是科学家们敲除线虫daf-2基因，观察6-PPDQ对线虫的影响。

图注：敲低mev-1、gas-1后，再敲低daf-2，观察6-PPDQ处理对线虫寿命的影响

结果显示，即使没有了mev-1、gas-1基因的保护，线虫也能一跃变成“长寿仙君”，腰不酸腿也不疼了，一口气延长了近100%的寿命！

说一千道一万，尽管目前还没有“实锤”6-PPDQ对我们人体的危害，但关键问题在于它已经显示出“长寿基因”的影响。它首先影响到线粒体功能，进而干扰胰岛素信号通路，影响到daf-2基因，最终引发衰老并缩短寿命。

目前在我国市场上销售的百种橡胶防老剂中，6-PPD占比达到了55%，占了整个市场份额的一半还多，真可谓是危机四伏。不过别担心，目前大家也已经注意到了6-PPDQ的危害，纷纷开始出招！

寻找6-PPD替代品

目前美国已经立法禁止在轮胎中添加6-PPD[11]，并通过多60种6PPD替代品的物理、化学、性能的筛选确定了五种6-PPD替代品，都是对环境影响较小的轮胎添加剂，爱车一族的友友们如果想要避免6-PPDQ的侵害，可以在选购轮胎时关注相应成分。

表：防老剂6PPD的5种替代品

优化橡胶基材

除了寻找替代品，还可以从优化橡胶基材入手，根据科学家研究，使用预处理过的TESPT硅烷来作为橡胶基材，可以有效改善橡胶的内部结构，减少硫化现象，从而降低6-PPDQ的形成[6]。

图注：优化橡胶基材前后轮胎内部结构图（左：优化前，右：优化后）

废水、废气处理及环境监测

最后，在上面两个手段无法尽快实现的情况下，我们还能基于具体的环境条件和污染物浓度，通过化学氧化[7]、生物降解[8]、活性炭吸附[9]、光催化技术[10]等合适的处理方法清除环境中积累的6-PPDQ，同时对6-PPDQ及其衍生物的开展进一步研究和监测，以保障环境安全。

我们可得瞪大眼睛，关注6-PPDQ的行踪，免得它对我们的健康和生活造成“暴击”！这里派派还查阅了一些资料，教给大家一些辨别方法：

1. 检查轮胎侧壁上的标签信息。

2. 轮胎制造商的官方网站上查找有关防老剂类型的详细信息。

时光派点评

在6-PPDQ“案件”中，其实受害者远不止人类，6-PPDQ的存在会让线虫折寿25%，对人类寿命的影响尚不明确，但在通过食物链到达人类之前，就已经有成千上万的生物因为6-PPDQ SI去（如大马哈鱼）。

因此，人类针对6-PPDQ追求自身长寿的过程其实也是追求地球“长寿”的过程！常言道，绿水青山就是金山银山，随着衰老生物学的发展，这一点或许能在不久的将来演变成“生态长寿才是人类长寿”呢？

[本文的名称是《Exposure to 6-PPD quinone causes damage on mitochondrial complex I/II associated with lifespan reduction in Caenorhabditis elegans》，发表于《Journal of Hazardous Materials》期刊，通讯作者是东南大学王大勇教授第一作者是Xin Hua。本研究资助来源：深圳市基础研究项目 (JCYJ20220530163605011)]

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