三氯卡班与三氯生通过PPARα干扰黑斑蛙脂质代谢的机制研究：体内实验与分子动力学模拟

针对抗菌剂三氯卡班(TCC)和三氯生(TCS)对水生生物脂代谢的潜在危害，研究人员通过黑斑蛙(Pelophylax nigromaculatus)暴露实验结合分子模拟技术，揭示二者通过结合PPARα抑制脂肪生成、促进分解的分子机制，为评估新型污染物生态风险提供新依据。

　　

【研究背景】
在现代社会广泛使用的抗菌剂三氯卡班(Triclocarban, TCC)和三氯生(Triclosan, TCS)，正通过个人护理产品持续输入水生生态系统。美国城市溪流中TCC浓度达7.5 μg/L，印度河流中TCS检出5.16 μg/L。新冠疫情更导致这类消毒剂使用激增，而它们作为环境持久性内分泌干扰物，已被《佛罗伦萨声明》警示对水生生物的累积毒性。尽管已有研究揭示其对斑马鱼免疫毒性、鲶鱼神经毒性等影响，但对两栖动物这类环境"哨兵"物种的脂代谢干扰机制仍属空白。

黑斑蛙(Pelophylax nigromaculatus)作为中国分布最广的两栖类，其繁殖发育完全依赖水体，是评估水污染效应的理想模型。肝脏作为脂代谢中枢，其功能受PPARs(过氧化物酶体增殖物激活受体)家族精密调控。当TCC/TCS这类外源化合物与PPARα结合，可能打破脂肪合成与分解的平衡——这正是肥胖等代谢疾病的共性机制。杭州师范大学的研究团队通过整合动物实验与计算生物学手段，首次系统揭示TCC/TCS通过PPARα通路扰乱两栖类脂代谢的分子图谱。

【关键技术】
研究采用21天水体暴露实验（1/10/100 μg/L TCC/TCS），测定肝脏指数(HSI)、血脂指标(TC/TG)及关键酶活性(FAS/ACC/ATGL/HSL/MTTP/Apo-B)；通过脂质组学分析肝组织脂质谱变化，结合KEGG通路富集锁定关键代谢途径；采用分子对接、分子动力学(200 ns模拟)和荧光猝灭实验验证化合物与PPARα的结合特性。

【研究结果】

1. TCC/TCS引起肝脏脂肪代谢异常
   暴露组肝脏指数呈下降趋势，肝总脂含量显著降低（P<0.05），血清TC/TG水平却异常升高。脂合成酶FAS/ACC活性被抑制，而脂解酶ATGL/HSL活性增强，提示代谢平衡向分解方向倾斜。

2. 脂质组学揭示甘油磷脂代谢紊乱
   肝组织脂质谱显示甘油磷脂(如PC/PE)含量显著改变，KEGG分析证实甘油磷脂代谢通路是TCC/TCS作用的靶向途径，这与其作为细胞膜主要成分的生理地位相符。

3. TCS展现更强PPARα结合能力
   分子对接显示两者均能嵌入PPARα配体结合域，但TCS的结合能(-8.1 kcal/mol)优于TCC(-7.3 kcal/mol)。分子动力学模拟中TCS-PPARα复合物的RMSD更稳定，荧光实验测得TCS对PPARα的猝灭常数K_sv更高，证实其更强结合力。

【结论与意义】
该研究首次阐明环境浓度TCC/TCS通过"结合PPARα→抑制脂肪合成→激活脂肪分解"的分子级联，导致黑斑蛙肝脂储备耗竭的完整机制。特别值得注意的是，TCS因更强的PPARα亲和力表现出更显著的代谢干扰效应，这为解释同类化合物毒性差异提供了结构-活性关系线索。

从生态学视角，脂代谢紊乱可能通过影响能量储备直接威胁两栖类的繁殖成功率。研究采用的"体内实验+计算模拟"双验证模式，不仅增强了结论可靠性，更为评估其他新兴污染物的生态风险提供了方法学范式。这些发现被发表于环境毒理学权威期刊《Aquatic Toxicology》，为制定更精准的水质标准及两栖类保护策略提供了科学依据。