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为探究农药对非靶标动物的影响机制，研究人员开展了氯虫苯甲酰胺和吡虫啉与 ATP 结合盒转运体 G2（ABCG2）相互作用的体外和体内研究。结果表明二者是 ABCG2 体外底物，ABCG2 影响氯虫苯甲酰胺在牛奶中的水平，为评估农药风险提供依据。
在现代农业中，农药的使用就像一把双刃剑。它在保护农作物免受病虫害侵害、保障粮食产量方面发挥着重要作用，但同时也给人类和动物的健康带来了潜在威胁。人们在享受着农药带来的农业丰收成果时，却逐渐发现，这些化学物质会通过各种途径进入人体和动物体内，比如被污染的食物、水，甚至是空气。农药残留问题日益凸显，在动物源性产品，如牛奶中，常常能检测到农药残留，这无疑给食品安全敲响了警钟。
长期接触农药可能引发各种健康问题，像内分泌紊乱、神经系统损伤、癌症风险增加等。而且，农药在环境中的残留时间长，会不断积累，对生态系统造成持久破坏。然而，目前对于农药在体内的代谢和排泄机制，以及它们与生物体内转运体的相互作用，我们的了解还十分有限。这就像在黑暗中摸索，难以精准地评估农药带来的风险，也无法制定出有效的防范措施。
为了填补这些知识空白，来自国外研究机构的研究人员针对氯虫苯甲酰胺和吡虫啉这两种常用农药，开展了一项关于它们与 ATP 结合盒转运体 G2（ABCG2）相互作用的研究。ABCG2 是一种在生物体内广泛存在的膜转运蛋白，在药物代谢、排泄以及维持体内环境稳定等方面都有着关键作用。此次研究成果发表在《Environmental Toxicology and Pharmacology》杂志上，为我们深入了解农药的潜在风险提供了重要线索。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是细胞培养技术，培养了 MDCK-II 细胞及其多种转导亚克隆，用于后续实验；二是采用跨上皮转运实验，研究农药在细胞中的转运情况；三是利用体内实验，选用野生型和 Abcg2-/-的哺乳期雌性小鼠，检测农药在血浆和牛奶中的浓度；四是运用高效液相色谱（HPLC）技术，对样品中的农药进行分析检测。
3.1 体外转运研究
研究人员通过跨上皮转运实验，用 MDCK-II 极化细胞及其转导了小鼠、人、绵羊和牛的 ABCG2 变体的细胞，评估氯虫苯甲酰胺和吡虫啉的体外转运情况。结果发现，氯虫苯甲酰胺和吡虫啉在小鼠、绵羊和牛的 ABCG2 变体转导细胞中，表现出从基底侧到顶侧（BA）的优先转运，且转运效率高于亲本 MDCK-II 细胞，而在人 ABCG2 变体转导细胞中转运效率较低。在牛的两种变体中，携带 Y581S 多态性（bABCG2-S581）的变体对两种农药的转运活性均高于野生型（bABCG2-Y581）。使用 ABCG2 特异性抑制剂 Ko143 后，ABCG2 介导的转运被有效阻断，这表明氯虫苯甲酰胺和吡虫啉是 ABCG2 的体外底物。
3.2 牛奶分泌研究
研究人员给野生型和 Abcg2-/-的哺乳期雌性小鼠静脉注射氯虫苯甲酰胺（1mg/kg）和吡虫啉（5mg/kg），收集血液和牛奶样本进行 HPLC 分析。结果显示，注射氯虫苯甲酰胺后，野生型小鼠牛奶中的氯虫苯甲酰胺浓度比 Abcg2-/-小鼠高，但血浆浓度二者相似；而注射吡虫啉后，两组小鼠血浆和牛奶中的吡虫啉浓度均无差异。这表明 ABCG2 对氯虫苯甲酰胺在牛奶中的水平有显著影响，但对吡虫啉在牛奶中的分泌无明显作用。
综合研究结果和讨论部分可知，这项研究意义重大。它首次证实了氯虫苯甲酰胺和吡虫啉是 ABCG2 的体外底物，且牛的 Y581S 多态性可增强这两种农药的体外转运。在体内，ABCG2 影响氯虫苯甲酰胺在牛奶中的水平，这意味着农药可能通过 ABCG2 介导进入牛奶，从而对人体健康产生潜在威胁。该研究为评估农药在食品中的残留风险提供了重要依据，有助于监管部门制定更严格的食品安全标准，也为进一步研究农药与生物体内转运体的相互作用奠定了基础，推动了农药安全领域的发展。
