科研进展

《Environmental Science & Technology》刊发我院农药残留风险评估团队关于大环内酯类杀虫剂神经毒性的新发现

近日,环境科学领域权威期刊《Environmental Science & Technology》(IF= 12.198)以Supplementary Cover的形式在线刊发我院农药残留风险评估团队题为“Subacute exposure to macrocyclic lactone insecticides induces Parkinson's disease-like motor deficits and neuropathology in mice”的研究论文。该研究揭示了阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐等大环内酯类杀虫剂经口亚急性暴露存在诱导小鼠帕金森病样神经毒性的潜在风险。



针对已登记的老旧农药风险监测及周期性再评价对于加强农药全生命周期管理具有重要意义。阿维菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐是目前全球使用量前十的杀虫剂品种之一,在我国已登记使用超过15年。由于该类农药亲脂性强,可在生物体内蓄积并造成神经毒性效应,亟需开展风险再评价。该研究通过C57BL/6J小鼠连续28天亚急性经口暴露实验发现,阿维菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在不影响小鼠正常生长发育的前提下,可影响其运动协调能力和自主运动行为,导致在棒时间和矿场平均运动量显著下降,呈现典型的帕金森样运动障碍特征。病理学分析表明,两种杀虫剂可诱导脑内α-突触核蛋白异常聚集、多巴胺能神经元损伤,并伴有线粒体自噬功能受阻和神经炎症反应。



基于该类杀虫剂对小鼠神经毒性的病理特征与经典帕金森病诱导剂鱼藤酮相似,进一步采用体外细胞模型探究了其与鱼藤酮的联合毒性效应。结果发现该类杀虫剂与鱼藤酮联合暴露对SH-SY5Y细胞多巴胺、氧化应激及线粒体功能等指标具有协同或相加毒性效应,结合IBRv2和联合组学分析,揭示其联合毒性机制与线粒体钙超载、细胞外基质-受体相互作用及铁死亡等有关,这些过程促进细胞氧化损伤并激活MAPK 级联信号通路,最终加剧线粒体功能紊乱。该发现可为农药复合污染下毒理学研究及健康风险评估奠定理论基础。



该团队一直围绕化学农药科学使用与残留风险问题,研究纳米农药等新制剂以及无人机施药场景下农药残留行为及环境飘移风险,解析农药多残留生物有效性与联合健康效应。此次研究成果是在前期研究基础上,针对农药亚急性/慢性暴露新风险与联合毒性新机制取得的又一创新发现,为农药健康风险评价及全生命周期管理提供了科学依据。团队施艳红教授为论文通讯作者,肖金京特任教授为论文第一作者,操海群教授为共同作者,学校为论文第一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金项目、安徽省高校优秀青年科研项目及大健康研究院食品营养健康联合研究中心专项资金的资助。(文图:肖金京 初审:邢文静 复审:黄勇 终审:刘柳)