新型抗菌剂吡硫翁锌通过多组学整合分析揭示脂质稳态失衡机制

《Journal of Environmental Sciences》：Integrated in vitro and in vivo omics analyses reveal lipid homeostasis disruption induced by widely used antimicrobial agent zinc pyrithione

本研究通过整合体外（in vitro）和体内（in vivo）多组学方法，系统揭示了常用抗菌剂吡硫翁锌（ZnPT）在环境相关浓度下对脂质稳态的干扰作用。研究发现ZnPT暴露可显著扰动HepG2细胞脂质代谢，引起甘油磷脂（PC/PE）等关键脂质亚类改变，并通过转录组测序发现脂质合成（biosynthesis）、转运（transport）与降解（degradation）通路紊乱。斑马鱼胚胎实验进一步验证其导致甘油三酯（TG）含量下降12.5%，为新型抗菌剂的环境风险评估提供了重要依据。

　　

脂质稳态的扰动

如图1a所示，ZnPT暴露后脂质染色的荧光强度呈剂量依赖性下降。具体而言，在4.0、20.0和100.0 nmol/L浓度下，荧光强度分别显著降低16.8%、14.0%和37.6%（图1b），表明ZnPT诱导了HepG2细胞的脂质失调。脂质组学分析采用轨道阱质谱仪进行精确质量检测，并基于二级质谱（MS/MS）碎片进行结构表征...

启示与局限性

本研究揭示ZnPT暴露会干扰HepG2细胞和斑马鱼胚胎的脂质稳态，多组学分析结果共同印证了这一结论。脂质组图谱显示两种模型中主要甘油磷脂均出现一致性扰动，支持ZnPT干扰保守脂质代谢通路的观点。值得注意的是，HepG2细胞对ZnPT表现出更高敏感性，其脂质亚类相对变化更显著，尽管检测到的脂质分子多样性低于斑马鱼模型...

结论

总之，ZnPT暴露导致HepG2细胞和斑马鱼胚胎出现显著的脂质稳态失衡。脂质组学和转录组学分析揭示了磷脂和鞘脂等关键脂质亚类的明显改变，以及脂质合成、转运和代谢相关基因的失调。本研究使用的暴露浓度与环境报告水平（最高约30 μg/L）存在重叠，增强了研究结果的生态相关性...