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【编辑推荐】为探究三氯生（TCS）对水生生物的毒性机制，研究人员以印度鲤鱼为模型，开展其肝毒性研究。发现 TCS 通过激活 PERK 通路引发内质网（ER）应激，诱导肝细胞凋亡。该研究为评估 TCS 环境风险提供科学依据。
在全球抗菌剂广泛使用的背景下，三氯生（TCS）作为一种典型的环境污染物，正通过废水排放等途径不断侵入水生生态系统。尤其在新冠疫情后，消毒剂使用激增导致其环境浓度显著上升，对非靶标生物的潜在威胁日益凸显。目前，尽管已有研究关注 TCS 对鱼类的毒性效应，但关于其诱导肝细胞凋亡的分子机制，特别是内质网（ER）应激与未折叠蛋白反应（UPR）通路的作用仍不明确。深入解析这些机制，对于评估 TCS 的生态风险及制定管控策略至关重要。
为此，印度 M.J.P. Rohilkhand 大学的研究团队以经济与生态价值兼具的淡水鱼 —— 印度鲤鱼（Labeo rohita）为研究对象，开展了 TCS 肝毒性的系统性研究。研究成果发表于《Scientific Reports》，为揭示 TCS 对水生生物的危害机制提供了关键证据。
研究人员采用急性毒性试验与慢性毒性试验结合的方法。首先通过 96 小时急性暴露确定 TCS 对印度鲤鱼的半致死浓度（LC??）为 0.742 mg/L，随后以 1/10 和 1/5 LC??的浓度（0.0742 mg/L 和 0.148 mg/L）对鱼进行为期 6 周的慢性暴露。实验过程中，检测了氧化应激标志物（如活性氧 ROS、超氧化物歧化酶 SOD、过氧化氢酶 CAT、还原型谷胱甘肽 GSH）、脂质过氧化（LPO）水平、基因组稳定性（微核试验）、内质网应激相关基因（grp78、chop、atf4、perk、eIF2α、gadd34）及凋亡相关基因（bax、caspase-3、caspase-9、apaf-1、bcl-2）的表达，并结合组织病理学观察与主成分分析（PCA）等方法，全面解析 TCS 的毒性机制。
氧化应激与基因组损伤
慢性暴露结果显示，TCS 处理组鱼肝组织中 ROS 水平呈剂量和时间依赖性显著升高，同时伴随 SOD、CAT 活性增强及 GSH 含量下降，表明机体抗氧化防御系统被过度激活但最终失代偿。脂质过氧化产物（LPO）水平升高进一步证实细胞膜系统遭受氧化损伤。微核试验显示，TCS 暴露组红细胞微核频率显著增加，揭示其诱导基因组不稳定的潜在危害。
内质网应激与 UPR 通路激活
TCS 暴露导致肝细胞内钙（Ca2?）水平升高，提示内质网钙稳态失衡。实时荧光定量 PCR（qRT-PCR）结果显示，内质网应激标志物 grp78（葡萄糖调节蛋白 78）、perk（蛋白激酶样内质网激酶）、atf4（激活转录因子 4）、chop（CCAAT / 增强子结合蛋白同源蛋白）等基因表达显著上调，表明 PERK 通路主导的 UPR 被激活。持续的内质网应激最终触发凋亡程序，表现为促凋亡基因 bax、caspase-3、caspase-9、apaf-1 表达升高，而抗凋亡基因 bcl-2 表达下调。
组织病理学与分子机制整合
肝组织切片观察显示，高浓度 TCS 暴露组出现肝细胞坏死、空泡化、炎症细胞浸润等典型病理改变，印证了氧化应激与凋亡对肝组织结构的破坏。主成分分析（PCA）及皮尔逊相关性分析进一步揭示，氧化应激、内质网应激与凋亡参数之间存在显著正相关，表明三者在 TCS 诱导的肝毒性中形成级联反应：氧化应激损伤细胞膜与 DNA，触发内质网应激；内质网应激通过 PERK/eIF2α/ATF4/CHOP 通路激活凋亡程序，最终导致肝细胞死亡。
本研究首次在印度鲤鱼中证实，环境相关浓度的 TCS 可通过诱导氧化应激 - 内质网应激 - 凋亡通路级联反应引发肝毒性。这一发现不仅拓展了对 TCS 毒理学机制的认知，也为评估其在水生生态系统中的风险提供了关键的分子标志物。鉴于 TCS 在消毒剂中的广泛使用及环境残留的持续性，研究结果对制定抗菌剂的安全使用标准及开发生态友好型替代品具有重要指导意义，同时也为后续研究污染物与水生生物互作机制提供了新视角。
