《Toxicology Reports》：Direct Adverse Effects of Fipronil Sulfone, Diisopentyl Phthalate and Disperse Red 60 on Zebrafish Hepatocytes
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本研究针对环境持久性污染物氟虫腈砜、DiPP和DR60对水生生物的潜在危害，通过体外斑马鱼肝细胞模型，系统评估了其对代谢、生殖及毒性响应通路的影响。结果表明，三种化合物均能显著改变关键基因（如cyp1α、pparα、kiss1、vtg1）表达，诱导甘油三酯积累和卵黄蛋白原合成，揭示其通过干扰AhR通路、脂代谢平衡和雌激素信号通路引发肝细胞功能障碍。该研究为低浓度新兴污染物的生态风险评估提供了分子证据。
随着工业化和城市化进程加速，越来越多的化学物质被释放到自然环境中。这些被称为"新兴污染物"的物质，虽然单个浓度可能不高，但因其持久存在、难降解且易在生物体内累积，对生态系统和人类健康构成潜在威胁。其中，农药代谢产物氟虫腈砜、塑料增塑剂邻苯二甲酸二异戊酯（DiPP）以及纺织染料分散红60（DR60）备受关注。它们通过废水排放进入水体，在水生生物体内富集，并可能通过食物链传递，最终影响人类健康。然而，这些污染物对水生生物的具体毒性机制，尤其是在细胞水平上如何干扰关键生理过程，仍有待深入探索。
为了回答这一问题，来自巴西圣保罗大学Ribeir?o Preto分校药物科学学院的Bianca de Arruda Leite、Danielle P. de Oliveira和Suraj Unniappan的研究团队，选择斑马鱼肝细胞（ZFL细胞系）作为体外模型，开展了系统性的毒理学研究。斑马鱼与人类基因高度同源，其肝脏在代谢、解毒和生殖调节中扮演核心角色，是环境毒理学研究的理想模型。研究人员假设，这三种污染物能够直接作用于肝细胞，扰乱其正常的代谢平衡和生殖相关功能。相关成果发表在《Toxicology Reports》上。
研究团队运用了多种关键技术方法：通过实时定量PCR（RT-qPCR）检测了14个与毒性响应（如cyp1α、cyp3a65）、代谢（如pparα、pparγ、fasn、g6pca1/2）及生殖（如kiss1、vtg1、esr1/2）相关基因的mRNA表达水平；采用Western blot技术分析了PPARα、CYP19A1β和KISS1蛋白的表达变化；通过酶联免疫吸附试验（ELISA）定量细胞内的卵黄蛋白原（VTG）含量；并使用比色法检测了甘油三酯（TG）的积累情况。
3.1. 毒理学影响
通过RT-qPCR分析发现，三种污染物均能显著干扰细胞色素P450家族基因的表达。氟虫腈砜和DR60强烈诱导cyp1α（最高分别上调3.5倍和200倍），但抑制cyp3a65的表达（降至0.5倍），提示AhR通路激活及解毒能力受损。芳香化酶基因cyp19a1α和cyp19a1β的表达也发生改变，其中DR60引起cyp19a1α显著上调（最高8倍），表明污染物可能干扰雌激素合成。Western blot结果显示CYP19A1β蛋白在氟虫腈砜和DiPP处理下表达降低，印证了基因层面的复杂性。
3.2. 代谢紊乱
代谢相关基因呈现明显失调。所有化合物均上调pparγ（最高5倍）和fasn（最高4倍），但下调pparα（最低0.4倍）及糖异生关键酶g6pca1/g6pca2。这种基因表达模式指向脂质合成增强而分解减弱，与甘油三酯测定结果一致：三种污染物均导致细胞内TG含量显著上升（如DR60处理组升高约3倍）。PPARα蛋白在氟虫腈砜暴露下表达下降，进一步证实脂代谢失衡是污染物引发肝脂肪变性的重要机制。
3.3. 生殖干扰
生殖轴相关基因普遍被激活。kiss1基因表达显著上调（最高10倍），vtg1（最高17倍）和esr2α（最高13倍）也明显升高，提示强烈的雌激素样效应。蛋白水平检测验证了这一趋势：KISS1和VTG蛋白在多个浓度处理下表达增加，尤其是DiPP引起KISS1蛋白持续升高。这表明污染物可能通过调控kisspeptin系统与雌激素受体协同作用，干扰生殖内分泌功能。
综合讨论认为，氟虫腈砜、DiPP和DR60通过直接作用于肝细胞，在多条通路上引发连锁不良反应。AhR通路激活（cyp1α↑）与解毒酶抑制（cyp3a65↓）共同加剧了细胞应激；脂代谢关键调控因子pparγ/pparα的失衡导致甘油三酯堆积，预示非酒精性脂肪肝风险；而kiss1-vtg1-esr2a轴的同步上调则揭示了污染物兼具代谢干扰物与内分泌干扰物的双重特性。尤其值得注意的是，肝细胞内kisspeptin的异常表达可能作为连接代谢紊乱与生殖障碍的新环节。
该研究的结论强调，即使在环境相关低浓度下，三类新兴污染物仍能直接破坏斑马鱼肝细胞的生理功能，且这种破坏呈现跨通路的协同效应。研究不仅为水生生态风险评估提供了分子标志物体系，更警示这类污染物可能通过类似机制影响高等脊椎动物。未来需开展慢性暴露实验，进一步揭示其长期效应对种群健康的影响。
