近日，测试所（中广测）省化学测量与应急检测技术重点实验室超微量分析研究团队杨运云研究员联合广东工业大学、五邑大学单位，在单细胞代谢组学毒理分析领域取得重要进展。研究团队利用自主搭建的无标记电喷雾质谱流式（CyESI‑MS）高通量单细胞分析平台，在单细胞层面解析了轮胎衍生新型环境污染物N,N'-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺醌（77PDQ）的肝毒性损伤机制，有效克服了传统组织匀浆混合样本掩盖细胞异质性的局限性。

77PDQ是轮胎抗臭氧剂N,N'-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺（77PD）与大气臭氧反应生成的新型醌类污染物，目前已在水体、沉积物及人体血清中检出，具有多靶点生物毒性。本研究采用77PDQ体内暴露后的小鼠原代肝细胞开展分析，保留了外源物代谢与应激响应的体内真实通路。该平台检测通量可达40个细胞/分钟，单次可同时检测数百种内源性代谢物，能够捕捉批量分析中被掩盖的细胞间代谢异质性。研究团队共鉴定出493种代谢物，其中181种因77PDQ暴露发生显著改变，主要涉及甘油磷脂、精氨酸-脯氨酸等代谢通路的紊乱。通过多变量分析（PCA/UMAP），暴露组肝细胞代谢状态呈现明显偏移，且细胞间异质性随暴露剂量增加而增大。进一步筛选获得8种具有潜在早期预警价值的脂质标志物（AUC>0.9）。该成果为新型环境污染物健康风险评估及毒性标志物发掘提供了新的技术手段，在环境毒理学、毒理代谢组学及化学品安全评价领域具有良好的应用前景。

相关研究成果以“High-throughput single-cell metabolomics to reveal the hepatotoxicity of 77PDQ exposure in mice”为题发表在国际分析化学核心期刊《Talanta》。该研究得到国家自然科学基金项目资助，测试所（中广测）为第一作者及通讯作者单位。

论文信息：https://doi.org/10.1016/j.talanta.2026.130393

揭示77PDQ暴露对小鼠肝毒性作用的高通量单细胞代谢组学分析流程图