农用杀菌剂健康风险的新视角:理学院农药学学科研究新进展

发布日期:2023-11-08 浏览次数: 信息来源:综合办公室

近日,中国农业大学理学院王鹏教授课题组在环境科学领域权威期刊《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)在线发表题为“噁唑菌酮诱导的甲状腺功能障碍促进雄性小鼠非酒精性脂肪肝病的发生”(Thyroid Dysfunction Induced by Fungicide Famoxadone Exposure Contributes to Nonalcoholic Fatty Liver Disease in Male Mice: In Vivo, In Vitro and In Silico Studies)的研究论文。该研究立足于农药的健康风险问题,发现亚慢性暴露于农用杀菌剂噁唑菌酮可通过诱导雄性小鼠甲状腺功能障碍从而导致非酒精性脂肪肝病的发生,并解释了其中的关联和机制,为农药的健康风险评估提供了新视角。

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图1:噁唑菌酮诱导的甲状腺功能障碍引发雄性小鼠非酒精性脂肪肝病

非酒精性脂肪肝病的日趋流行引起了全球的广泛关注,日常接触人工合成化学品已经成为非酒精性脂肪肝病的一个重要危险因素之一。长期低剂量接触农药会导致患非酒精性脂肪肝病的风险增加,然而农药暴露引发非酒精性脂肪肝病的机制尚未明确。

在工业和农用化学品的大量使用的背景下,人类不可避免地在日常生活中接触这些人工合成化学品。研究表明,接触农用化学品已经成为内分泌疾病和非酒精性脂肪肝病患病率逐年上升的重要危险因素之一,然而其中的机制仍不明确。

该研究以农产品以及环境中检出率较高的农用杀菌剂噁唑菌酮为研究对象,以小鼠为哺乳动物模型,探究了噁唑菌酮低剂量暴露的健康风险。发现亚慢性暴露于最大无作用剂量(NOEL)相关浓度的噁唑菌酮导致小鼠出现非酒精性脂肪肝病表型,主要表现为血脂升高、肝脏脂滴积累等,同时导致小鼠肝脏氧化应激、脂质合成/氧化分解关键基因表达紊乱。

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噁唑菌酮在小鼠主要器官中的残留和对小鼠肝脏组织病理学的影响

进一步研究发现,噁唑菌酮可干扰小鼠下丘脑-垂体-甲状腺轴相关激素分泌和基因表达,并造成甲状腺功能障碍。关联分析显示,噁唑菌酮诱导的甲状腺功能障碍与非酒精性脂肪肝病之间存在显著的相关性。

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噁唑菌酮导致的肝脏脂质代谢紊乱与甲状腺功能障碍有关

通过体外细胞实验和分子对接模拟,验证了噁唑菌酮通过干扰甲状腺激素与其受体的结合从而阻碍甲状腺激素的转运、转化和活化等生理过程。噁唑菌酮通过拮抗THRβ导致肝脏脂肪酸β-氧化过程被抑制,造成肝脏甘油三酯升高和脂滴积累,最终导致非酒精性脂肪肝病的发生。

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噁唑菌酮抑制HepG2细胞对T4的转运和转化,且其能够与关键的甲状腺激素受体结合

对于农药内分泌干扰效应的报道屡见不鲜,但是现有研究多聚焦于农药对内分泌系统本身的影响,忽略了内分泌干扰导致的后续疾病终点。本研究首次报道了杀菌剂噁唑菌酮的甲状腺干扰效应,并确证了其与非酒精性脂肪肝病之间的关联和机制,为农药内分泌干扰相关的健康风险评估提供了新的视角。

中国农业大学理学院农药学专业博士生肖守淳为论文第一作者,理学院王鹏教授为该论文通讯作者。该工作获得了中国农业大学“2115人才培育发展支持计划”等项目资助。

王鹏教授团队多年来致力于农药环境行为、食品污染规律和风险评价,关注农药的手性特征,多角度深入研究农药的污染行为与规律,考察农药对人类健康的潜在影响并揭示发生机制,探索缓解农药风险效应的策略,保障食品安全与人类健康。近年来,王鹏教授课题组在农药环境风险和健康效应等方面取得了系列高水平研究成果,在《微生物组》(Microbiome)、《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)、《环境国际》(Environment International)、《水研究》(Water Research)等权威期刊发表研究成果。

供稿:理学院

供图:理学院

编辑:李杨

责编:马文哲

来源:中国农业大学新闻网