综述:对20年OECD 225指南的反思:利用带丝蚓推动标准化的生态毒理学测试

《Aquatic Toxicology》:Reflecting on 20 Years of OECD 225: Advancing Standardised Ecotoxicological Testing with Lumbriculus variegatus

【字体: 时间:2026年02月16日 来源:Aquatic Toxicology 4.3

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  这篇综述系统评估了近20年来遵循OECD 225指南(关于带丝蚓的沉积物毒性测试)的研究现状。文章指出,尽管该物种是OECD推荐的唯一底栖沉积物测试生物,但其使用远少于摇蚊,且大量研究并未严格遵循指南。作者揭示了指南执行中的主要偏差(如同步化、沉积物组成)和终点选择的局限(仅关注死亡率、生长、繁殖),并强调了非传统终点(特别是行为指标)通常具有更高的敏感性。基于此,文章提出了修订OECD 225的路线图,建议整合亚致死终点、更新繁殖标准与同步化时间,以提高其生态相关性和监管适用性,从而更好地服务于沉积物生态毒理学与风险评估(SRA)。

  
沉积物是累积和释放化学污染物的关键环境介质,导致底栖群落的长期暴露。淡水寡毛纲带丝蚓是OECD指南下唯一推荐的用于沉积物风险评估的底栖物种,但其使用频率远低于摇蚊属物种。本文对自2007年OECD 225指南制定以来发表的303项生态毒理学研究进行了系统回顾,筛选出91项符合纳入标准和方法学质量要求的研究。
主要发现
研究发现,仅12%的长期沉积物研究(≥28天)严格遵循了OECD 225而无偏差,而51%的研究完全未遵循该指南。尽管91%的研究评估了传统终点(死亡率、生长、繁殖),但很少进行生命阶段区分,且27%的长期研究未能满足对照组的繁殖标准。值得注意的是,44%的研究通过纳入额外终点扩展了OECD 225的范围。行为终点(摄食、运动、沉积物回避、生物扰动)在30%的研究中得到应用,并且通常比传统指标更敏感。
遵循OECD 225指南的研究
在评估传统终点时,研究发现,尽管OECD 225描述了通过计数恢复的蠕虫数量来评估繁殖,并通过总生物量(包括成体和子代)评估生长,但几乎没有研究在慢性暴露后区分生命阶段来评估生长,仅有2项研究区分了子代和成体蠕虫来评估繁殖。这反映了对带丝蚓生命周期存在普遍误解。关于繁殖验证标准(28天后对照个体数量需增加至少1.8倍),有53%的慢性研究超过了此标准,但仍有27%的研究未能满足。未能满足标准常与未遵循指南(如未进行同步化、使用天然沉积物或缺少食物来源)相关。
同步化是减少不可控繁殖和再生变异的关键步骤,但只有35%的慢性研究在实验前进行了同步化。缺乏此步骤可能导致繁殖结果的高变异性。沉积物组成和额外食物来源也被证实显著影响繁殖成功率,使用非标准沉积物或有机质含量低的天然沉积物常导致繁殖率低下。
扩展OECD 225指南:测量额外的非传统终点
本综述发现,40项研究(44%)测量了非传统终点,涵盖生化、生理和行为层面。生化终点(如氧化应激、能量代谢、神经毒性标记物)在15%的研究中被应用,尽管其对理解作用机制至关重要,但目前监管框架更关注个体和种群层面的效应。
生理终点应用较少(7%),包括代谢热耗散、肠壁微绒毛密度、背血管搏动和再生能力。其中,再生能力因其与带丝蚓无性繁殖(裂殖)生命周期的直接关联而尤为关键,仅有一项生态毒理学研究测量了此终点,并发现其比运动性和死亡率更敏感。
行为终点是最重要的非传统终点组,30%的研究对其进行了测量,可分为摄食、运动、化学回避和生物扰动四类。摄食行为(通常通过排粪率评估)对化学胁迫高度敏感,常超过传统终点的敏感性。运动行为(包括刺激诱发和自发运动)与逃避捕食等关键生态功能相关。化学回避行为可作为栖息地适宜性的替代指标,具有种群水平的生态学意义。这些行为终点因其高敏感性、与种群过程的强关联性以及易于测量而被广泛提倡纳入标准化指南。
物种敏感性比较
在91项研究中,有34项将带丝蚓与至少一种其他标准沉积物物种(摇蚊属、透明钩虾或颤蚓)进行了比较。分析显示,没有一种物种普遍比带丝蚓敏感得多。这表明,关于带丝蚓对多种测试污染物耐受性更强的普遍看法可能并不成立,其敏感性取决于具体的化学物质和测试条件。
结论与建议
本综述揭示了在带丝蚓研究中,OECD 225指南的遵循存在重大差距,以及在终点选择和实验设计方面的不足。许多研究因未能满足繁殖标准或未进行关键步骤(如同步化)而限制了其可靠性和监管权重。同时,大量研究成功扩展了指南范围,纳入了更敏感的非传统终点(尤其是行为指标),这为提升测试的生态相关性提供了明确路径。
基于这些发现,作者建议修订OECD 225指南,具体包括:1) 整合额外的亚致死终点(特别是行为终点,如摄食和回避);2) 更新繁殖成功标准并明确同步化程序;3) 在生长和繁殖评估中区分生命阶段;4) 考虑将再生能力作为一个有前景的生理终点。这些改进将增强带丝蚓在沉积物生态毒理学和监管风险评估中的生态相关性和适用性,推动该模型生物更广泛、更有效的应用。
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