植保所解析長期低劑量吡蟲啉暴露對斑馬魚神經行為毒性機制

近日，中國農業科學院植物保護研究所農藥應用風險控制創新團隊在吡蟲啉斑馬魚神經行為毒性效應及機制研究取得進展，相關研究結果發表在Science of the Total Environment（JCR 1區，IF: 10.754）上，為化學農藥神經行為毒性評價模型的建立與應用提供技術支撐和理論依據。

神經行為毒理學是研究外源化合物特別是低劑量長期接觸對神經行為的毒性效應。隨著化學農藥由高毒、低效、高殘留到低毒、高效、低殘留的發展趨勢，以及人類對化學農藥環境安全性越來越嚴格的要求和毒性評價標準及概念的發展，神經行為毒性評價成為化學農藥環境安全風險性評估的挑戰及重要內容。

新煙堿類殺蟲劑占世界殺蟲劑市場25%左右，分子作用靶標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組織部位。盡管存在爭議，諸多研究表明長期低劑量的污染物暴露對多種非靶標生物存在神經行為毒性。該團隊以斑馬魚為動物模型，環境相關濃度（1、10和100μg/L）持續暴露21天后，受試斑馬魚出現焦慮、抑郁樣行為，包括對新環境探索頻率顯著降低、決策時間增加、社交活動減少等。斑馬魚晝夜節律擾動導致代謝失衡、神經遞質紊亂是吡蟲啉神經行為毒性的潛在機制。而進一步的“基因-代謝-疾病”網絡富集的差異基因和代謝產物與人類阿爾茨海默?。ˋD）和精神分裂密切相關。該項研究證實了吡蟲啉在環境相關濃度下持續暴露會導致行為異常，15種差異表達基因和11種代謝產物具有發展為神經行為毒性評價的生物標志物潛力。

中國農業科學院植物保護研究所為論文的完成單位，碩士生劉紅麗和付瑞強為論文第一作者，張蘭和劉新剛研究員為通訊作者。