环境浓度地西泮在黄鳍东方鲀体内的生物富集、转化及氧化应激与神经毒性响应研究

《Aquatic Toxicology》：Bioconcentration, biotransformation, oxidative stress and neurochemical response of environmental concentration diazepam in yellowbelly pufferfish

本研究系统揭示了环境浓度（2-100 ng/L）地西泮在黄鳍东方鲀体内的组织特异性富集规律（肝脏>脑组织）及其去甲基化/羟基化生物转化过程。通过35天暴露-7天恢复实验证实，中高浓度组通过调节SOD、CAT、GPx等抗氧化酶活性维持氧化平衡（MDA无显著变化），而脑内GABA、DA、5-HT等关键神经递质的持续下调表明地西泮在环境浓度下即具有潜在神经毒性风险。

　　

研究亮点

化学品与试剂

地西泮及其同位素标记标准品（包括地西泮-D₅、奥沙西泮-D₅、去甲西泮-D₅和替马西泮-D₅）母液购自美国Cerilliant公司，甲醇溶剂中浓度为1 mg/mL。这些精神活性物质的理化性质详见表S1。液相色谱级甲醇和乙腈购自德国默克公司，色谱级甲酸和氨水购自上海安谱实验科技股份有限公司。

地西泮暴露对黄鳍东方鲀生长变化的影响

地西泮暴露液每日全量更新。前期研究表明，每日换水前后的暴露浓度波动范围稳定在20%左右，符合本研究要求（Ivankovic et al., 2024; Oggier et al., 2010）。暴露液中地西泮的名义浓度为2、20和100 ng/L，代表环境实际浓度，而实际测量浓度分别为1.8±0.4、18.7±3.2和94.6±15.3 ng/L（表S2）。所有实验组鱼体在35天暴露期及7天恢复期内均未出现死亡或异常行为。与对照组相比，各暴露组黄鳍东方鲀的体长、体重和特定生长率均无显著差异（p>0.05），表明环境浓度地西泮未对鱼类生长产生明显影响。

结论

本研究通过35天长期暴露和7天恢复实验，明确了环境浓度地西泮对黄鳍东方鲀生长变化、组织特异性富集与生物转化、氧化应激及神经递质响应的影响。结果表明，地西泮暴露未影响黄鳍东方鲀的生长变化。地西泮及其代谢物在肝脏、脑组织和肌肉中的积累呈现组织特异性，其中肝脏富集程度最高。地西泮在体内发生去甲基化和羟基化等生物转化过程。中高浓度组超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）活性的显著差异反映了抗氧化防御的代偿效应，而丙二醛（MDA）水平未变表明其具有较强的抗氧化应激能力。此外，暴露期和恢复期脑组织中关键神经递质（谷氨酸、γ-氨基丁酸（GABA）、多巴胺（DA）、5-羟色胺（5-HT）和去甲肾上腺素（NE））的下调证实了环境浓度地西泮具有较高的神经毒性潜力。这些结果为深入理解地西泮及其代谢物对海洋生物的组织特异性积累和潜在毒性提供了基础支持。