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【编辑推荐】为探究戊菌唑（PEN）对卵母细胞质量的影响机制，研究人员通过小鼠灌胃实验，结合代谢组学、免疫荧光等技术，发现 PEN 可致卵母细胞线粒体功能障碍、ROS 水平升高及凋亡，并证实烟酰胺单核苷酸（NMN）可改善相关损伤，为生殖健康防护提供新方向。
农药在保障农业生产的同时，其潜在的生态和健康风险日益受到关注。戊菌唑（PEN）作为一种广泛使用的三唑类杀菌剂，虽能有效控制作物真菌病害，但其通过食物链生物累积后对生殖系统的影响尚不明确，尤其是对雌性卵母细胞质量的调控机制存在研究空白。现有研究表明，PEN 可引发雄性小鼠性激素水平紊乱及胚胎发育异常，但雌性卵母细胞是否会受到类似威胁、具体作用路径如何，仍是亟待解答的科学问题。
为填补这一研究空白，广东省中医院的研究团队开展了相关实验，旨在揭示 PEN 对小鼠卵母细胞的毒理效应及其潜在机制，并探索有效的干预策略。研究成果发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》，为评估 PEN 的生殖毒性及制定防控措施提供了重要科学依据。
研究人员采用的主要关键技术方法包括：一是动物灌胃模型构建，以不同剂量 PEN（0.5、1.5、2.5 mg/kg）连续 10 天灌胃小鼠，同时设置 NMN 拯救组（PEN+200 mg/kg NMN），模拟短期高剂量暴露场景；二是卵母细胞采集与评估，通过超排卵技术获取 MⅡ 期卵母细胞和囊胚，检测极体排出率（PBE）和囊胚发育率；三是代谢组学分析，利用超高效液相色谱 - 质谱（UHPLC-MS）技术筛选差异代谢物，挖掘关键代谢通路；四是免疫荧光染色，结合 α- 微管蛋白 - FITC、鬼笔环肽 - TRITC 等标记物，观察纺锤体、染色体、肌动蛋白（F-actin）及内质网（ER）的结构变化；五是线粒体功能检测，通过 JC-1 染色、ATP 含量测定评估线粒体膜电位（ΔΨm）和能量代谢；六是氧化应激与凋亡检测，利用 DCFH 染色、Annexin-V 荧光标记及 qPCR 技术分析活性氧（ROS）水平、SOD2 基因表达和凋亡信号。
3.1 PEN 暴露影响小鼠卵母细胞成熟
通过对比不同剂量 PEN 处理组与对照组的极体排出率（PBE）和囊胚发育率，发现 2.5 mg/kg PEN 显著降低卵母细胞成熟比例及胚胎发育潜力，提示 PEN 对卵母细胞的减数分裂进程具有直接抑制作用。
3.2 PEN 破坏小鼠卵母细胞纺锤体 / 染色体结构
免疫荧光结果显示，PEN 暴露组卵母细胞出现纺锤体形态异常（如多极纺锤体）和染色体排列紊乱，正常对照组可见典型的双极纺锤体及整齐排列于中期板的染色体。这表明 PEN 通过干扰微管蛋白动态组装，阻碍染色体正常分离，进而影响减数分裂的准确性。
3.3 PEN 暴露干扰小鼠卵母细胞肌动蛋白聚合和内质网分布
鬼笔环肽染色显示，PEN 处理后肌动蛋白（F-actin）荧光强度减弱，细胞骨架完整性受损；内质网（ER）荧光信号亦减弱，其分布模式紊乱。由于肌动蛋白参与纺锤体迁移，内质网与皮质颗粒分泌密切相关，两者的异常共同加剧了卵母细胞胞质成熟障碍。
3.4 代谢组学揭示 PEN 暴露卵母细胞减数分裂异常的潜在机制
代谢组学分析筛选出 90 种差异代谢物，其中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）显著下调，同时氧化磷酸化、长寿调控等通路异常。KEGG 分析显示，PEN 干扰能量代谢（如糖酵解、三羧酸循环）和氧化还原平衡，NAD 作为线粒体呼吸链关键辅酶，其耗竭可能是连接线粒体功能障碍与卵母细胞损伤的核心环节。
3.5 PEN 破坏小鼠卵母细胞线粒体功能
线粒体特异性染色显示，PEN 暴露导致线粒体分布不均、膜电位（ΔΨm）下降及 ATP 生成减少，而 NMN 补充可逆转上述异常，恢复线粒体完整性和能量代谢。这证实 NAD 耗竭是线粒体功能障碍的直接诱因，补充 NMN 可通过提升 NAD 水平改善线粒体功能。
3.6 小鼠卵母细胞暴露于 PEN 会增强过量 ROS 生成并诱导凋亡
DCFH 染色显示 PEN 组 ROS 水平显著升高，伴随抗氧化基因 SOD2 表达下调；Annexin-V 荧光及 BCL-2/BAX 比值分析表明，PEN 通过氧化应激触发凋亡通路。NMN 处理则有效清除过量 ROS，抑制凋亡信号，进一步验证其抗氧化和抗凋亡保护作用。
研究表明，戊菌唑（PEN）通过耗竭烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD），引发小鼠卵母细胞线粒体功能障碍、氧化应激增强及凋亡通路激活，最终导致卵母细胞成熟异常和胚胎发育潜力下降。补充烟酰胺单核苷酸（NMN）可通过提升 NAD 水平，改善线粒体功能、清除活性氧（ROS）并抑制凋亡，从而逆转 PEN 诱导的卵母细胞损伤。
该研究首次系统揭示了 PEN 对雌性生殖细胞的毒理机制，证实 NMN 在农药暴露相关生殖损伤中的防护作用，为职业暴露人群（如农业从业者）及环境污染高风险地区女性的生育保护提供了新的干预策略。未来研究可进一步探讨 PEN 与其他环境污染物的联合毒性，以及 NMN 在人类卵母细胞中的适用性，为制定更全面的生殖健康防护措施奠定基础。
