植保所解析長(zhǎng)期低劑量吡蟲(chóng)啉暴露對(duì)斑馬魚神經(jīng)行為毒性機(jī)制

近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所農(nóng)藥應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)控制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在吡蟲(chóng)啉斑馬魚神經(jīng)行為毒性效應(yīng)及機(jī)制研究取得進(jìn)展，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Science of the Total Environment（JCR 1區(qū)，IF: 10.754）上，為化學(xué)農(nóng)藥神經(jīng)行為毒性評(píng)價(jià)模型的建立與應(yīng)用提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。

神經(jīng)行為毒理學(xué)是研究外源化合物特別是低劑量長(zhǎng)期接觸對(duì)神經(jīng)行為的毒性效應(yīng)。隨著化學(xué)農(nóng)藥由高毒、低效、高殘留到低毒、高效、低殘留的發(fā)展趨勢(shì)，以及人類對(duì)化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全性越來(lái)越嚴(yán)格的要求和毒性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及概念的發(fā)展，神經(jīng)行為毒性評(píng)價(jià)成為化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估的挑戰(zhàn)及重要內(nèi)容。

新煙堿類殺蟲(chóng)劑占世界殺蟲(chóng)劑市場(chǎng)25%左右，分子作用靶標(biāo)為煙堿型乙酰膽堿受體（Nicotinic acetylcholine receptor, nAChR），廣泛存在于生物大腦的各個(gè)組織部位。盡管存在爭(zhēng)議，諸多研究表明長(zhǎng)期低劑量的污染物暴露對(duì)多種非靶標(biāo)生物存在神經(jīng)行為毒性。該團(tuán)隊(duì)以斑馬魚為動(dòng)物模型，環(huán)境相關(guān)濃度（1、10和100μg/L）持續(xù)暴露21天后，受試斑馬魚出現(xiàn)焦慮、抑郁樣行為，包括對(duì)新環(huán)境探索頻率顯著降低、決策時(shí)間增加、社交活動(dòng)減少等。斑馬魚晝夜節(jié)律擾動(dòng)導(dǎo)致代謝失衡、神經(jīng)遞質(zhì)紊亂是吡蟲(chóng)啉神經(jīng)行為毒性的潛在機(jī)制。而進(jìn)一步的“基因-代謝-疾病”網(wǎng)絡(luò)富集的差異基因和代謝產(chǎn)物與人類阿爾茨海默病（AD）和精神分裂密切相關(guān)。該項(xiàng)研究證實(shí)了吡蟲(chóng)啉在環(huán)境相關(guān)濃度下持續(xù)暴露會(huì)導(dǎo)致行為異常，15種差異表達(dá)基因和11種代謝產(chǎn)物具有發(fā)展為神經(jīng)行為毒性評(píng)價(jià)的生物標(biāo)志物潛力。

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所為論文的完成單位，碩士生劉紅麗和付瑞強(qiáng)為論文第一作者，張?zhí)m和劉新剛研究員為通訊作者。