《Chemosphere》：Maneb-induced neurotoxicity involves dopaminergic cell loss and impaired lipid metabolism
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MB农药暴露导致小鼠运动协调障碍及中脑氧化应激和脂质代谢紊乱，伴随神经炎症和α-突触蛋白异常磷酸化，提示脂质代谢紊乱是神经退行性变的潜在生物标志物，为帕金森病相关疾病的治疗提供新模型。
阿西娜·马尼斯卡尔基（Athina Maniscalchi）| 奥里亚娜·N·本齐·洪科斯（Oriana N. Benzi Juncos）| 梅利莎·A·孔德（Melisa A. Conde）| 梅拉尼娅·I·芬克（Melania I. Funk）| 玛丽埃尔·邦茹尔（Mariel Bonjour）| 娜塔莉亚·P·阿尔扎（Natalia P. Alza）| 加布里埃拉·A·萨尔瓦多（Gabriela A. Salvador）
巴伊亚布兰卡生物化学研究所（INIBIBB）- 阿根廷国家科学技术研究委员会（CONICET），卡米诺·拉卡林当加（Caminho La Carrindanga）公里7，邮编B8000FWB，巴伊亚布兰卡，阿根廷
摘要
体内农药毒性被认为是研究帕金森病相关疾病的合适实验范式。二硫氨基甲酸酯类农药马内布（Maneb，简称MB）与农村地区接触该农药的人群中出现的帕金森症状有关。我们之前已经报道过MB诱导的神经元铁死亡（ferroptosis）。在本研究中，我们发现暴露于MB的小鼠表现出运动能力和运动协调性受损。与这些发现一致，长期暴露于MB的小鼠的中脑显示出氧化应激的标志物、铁死亡的分子成分、神经炎症以及脂质代谢紊乱。
中脑中多巴胺能神经元的丢失伴随着胆固醇水平的升高和三酰甘油含量的下降。除了这些脂质变化外，我们还观察到了星形胶质细胞的增生以及α-突触核蛋白表达和磷酸化的增加。
总体而言，我们的结果表明，由于氧化应激的增加，MB处理的小鼠出现了脂质紊乱。这些发现表明，脂质代谢受损是与农药暴露和运动障碍相关的神经退行性病变的生物标志物。本研究中建立的体内模型为探索旨在预防由氧化应激驱动的神经退行性病变的新治疗策略提供了有价值的工具。
引言
马内布（MB）是一种二硫氨基甲酸酯类杀菌剂，用于农业中保护种子、水果和蔬菜，既在田间也在储存期间使用，特别是在拉丁美洲、印度和中国等食品生产地区（Amaral等人，2025年；Stadler等人，2022年）。近年来，美国、欧盟和英国已经限制或禁止了MB的使用。尽管超过二硫氨基甲酸酯急性参考剂量的情况通常与非法使用有关，但由于MB在许多国家的持久性，它仍然是一个主要问题（Campanale等人，2023年；Carrasco Cabrera和Medina Pastor，2022年；Stadler等人，2022年）。越来越多的证据表明，无论是急性还是慢性暴露于MB，都会导致类似帕金森病的运动症状，包括姿势性震颤和运动迟缓（Ben-Shlomo等人，2024年；Cao等人，2019年；Hatcher等人，2008年；Pouchieu等人，2018年）。这些关联在神经生物学领域引起了越来越多的关注，尤其是在帕金森病（PD）的环境风险因素方面（Ben-Shlomo等人，2024年；Hatcher等人，2008年）。
帕金森病的动物模型是阐明疾病机制和开发治疗策略的重要实验工具。然而，目前没有一种模型能够完全再现帕金森病的复杂性，其典型特征包括多巴胺能神经元的丢失、病理性的α-突触核蛋白聚集以及黑质中路易小体的存在，最终导致运动障碍（Dovonou等人，2023年）。尽管转基因动物是研究帕金森病的有价值模型，但已知只有10-15%的病例是由遗传因素引起的，而大约90%的病例是散发的和多因素的（Absalyamova等人，2025年；Nussbaum和Ellis，2003年；Schapira和Jenner，2011年；Van Den Eeden，2003年）。在这种情况下，基于神经毒素的模型应运而生，这些模型利用有毒化学化合物选择性地损害黑质-纹状体通路（Ben-Shlomo等人，2024年）。这些模型包括暴露于罗腾酮（rotenone）、百草枯（paraquat）和草甘膦（glyphosate）等农药，以及MB和其他二硫氨基甲酸酯（Afsheen等人，2024年；Ascherio等人，2006年；Atterling Brolin等人，2025年；Hatcher等人，2008年；Minghetti等人，2008年）。
MB主要与百草枯联合使用进行研究，而最近只有少数研究对其体内毒理学效应进行了表征（Afsheen等人，2024年；Hou等人，2019b年；Qiu等人，2021年）。值得注意的是，全基因组关联研究显示，MB和百草枯的共同暴露会调节与帕金森病相关的基因，包括编码酪氨酸羟化酶（TH）、多巴胺转运蛋白和单胺转运蛋白的基因（Fei和Ethell，2008年；Patel等人，2006年）。此外，代谢组学研究揭示了在神经元细胞培养中单次神经毒性损伤后，MB暴露会导致中枢碳代谢和硫醇氧化还原状态的改变（Anderson等人，2021年；Benzi Juncos等人，2025年；Hou等人，2019a年）。在表达人A53T α-突触核蛋白的转基因小鼠中，MB被证明会破坏神经递质的生物合成和信号通路，特别是通过诱导线粒体功能障碍和氧化应激来损害多巴胺能神经元（Liu等人，2022年）。此外，越来越多的证据表明，MB暴露可能触发铁死亡，这是一种最近被描述的受调控的细胞死亡形式（Benzi Juncos等人，2025年；Conde等人，2023年；Hou等人，2019a）。
近年来，铁死亡被认为是一种重要的神经退行性疾病的促成因素，因为它与氧化应激、铁调节紊乱和脂质过氧化密切相关（Berndt等人，2024年；Mahoney-Sánchez等人，2021年）。尽管脂质过氧化是氧化应激的一个定义性特征，但多巴胺能神经退行性与MB暴露之间的关系仍不完全清楚。为了解决这一空白，我们使用了一个体内模型来研究MB诱导的神经毒性，该模型可以再现小鼠的运动缺陷，从而探讨神经元死亡、氧化应激、胶质增生和中脑脂质代谢紊乱之间的相互作用。我们的发现为支持类似铁死亡的机制提供了新的证据，并确定了细胞死亡的新兴生物标志物，包括胆固醇和三酰甘油（TAG）代谢的改变。这些途径可能是针对与农药暴露相关的运动障碍的神经退行性病变进行干预的有希望的治疗靶点。
实验动物模型
C57BL/6小鼠（雄性和雌性，两个月大）在受控的环境条件下饲养，并自由进食标准饮食。所有实验程序均得到了南国立大学（Universidad Nacional del Sur）的机构动物护理和使用委员会（IACUC，协议编号171/2020-Res CDBByF 398/24）的批准，并按照美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）的实验室动物护理和使用指南进行。小鼠被随机分为两组：
MB的长期暴露导致C57BL/6小鼠的运动障碍
鉴于MB与帕金森病风险增加有关，我们假设小鼠在长期暴露于该农药后会出现行为表型变化和运动技能的改变。在整个实验期间（35天），由兽医监测小鼠的体重和健康状况。MB处理并未影响体重，在第6次或第12次剂量后也未观察到梳理行为的变化，表明总体情况没有变化
讨论
长期以来，人们已经认识到农药暴露是帕金森病发病机制的一个促成因素（Ben-Shlomo等人，2024年）。在这些农药中，含锰的二硫氨基甲酸酯类杀菌剂MB是一个被广泛研究的化合物（Afsheen等人，2024年；Amaral等人，2025年；Atterling Brolin等人，2025年）。然而，大多数研究集中在联合暴露模型或转基因动物模型上，这导致我们对MB的神经毒性效应的理解存在空白
CRediT作者贡献声明
阿西娜·马尼斯卡尔基（Athina Maniscalchi）：可视化、方法学、研究。奥里亚娜·N·本齐·洪科斯（Oriana N. Benzi Juncos）：写作——初稿、方法学、研究。梅利莎·A·孔德（Melisa A. Conde）：写作——审稿与编辑、软件、方法学、研究。梅拉尼娅·I·芬克（Melania I. Funk）：写作——初稿。玛丽埃尔·邦茹尔（Mariel Bonjour）：研究。娜塔莉亚·P·阿尔扎（Natalia P. Alza）：写作——审稿与编辑、验证、监督、正式分析、数据管理、概念化。加布里埃拉·A·萨尔瓦多（Gabriela A. Salvador）：写作——审稿与编辑、监督、项目
手稿准备过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备这项工作时，作者使用了COPILOT工具来编辑英文。使用该工具后，作者根据需要对内容进行了审查和编辑，并对发表文章的内容负全责。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究得到了阿根廷国家研究、技术发展和创新促进局（ANPCyT-PICT2021-0143和PICT2017-0224）、GAS（CONICET-PIP-11220210100175CO）、南国立大学（PGI24B292、PGI 24B358）的资助。AM和OBJ是CONICET的博士研究员，MB是阿根廷国家研究促进局的博士研究员
