长期暴露于氯虫苯甲酰胺通过干扰脂质和氨基酸代谢导致肠道损伤与认知功能障碍的机制研究

本研究针对广泛使用的杀虫剂氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)对哺乳动物肠道和神经系统的潜在毒性，通过28天小鼠暴露实验，结合肠道屏障评估、行为学测试、代谢组学和16S rRNA测序等技术，揭示了其通过诱发氧化应激、肠道菌群紊乱（如增加Lactobacillus和Allobaculum）、铁死亡(Ferroptosis)及脂质/氨基酸代谢失调，导致肠道损伤和认知障碍的分子机制，为农药风险评估提供了重要依据。

　　

在农业生产中，氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)作为一种高效杀虫剂被广泛用于防治鳞翅目害虫。然而，这种看似安全的农药却暗藏隐忧——其环境残留期长达数月，已在土壤和水体中检出，对非靶标生物如甲壳类动物和哺乳动物的潜在危害逐渐浮出水面。更令人担忧的是，现有研究对其肠道和神经毒性的机制仍不明确。面对这一科学盲区，华侨大学的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表了一项突破性研究，首次系统揭示了长期氯虫苯甲酰胺暴露如何通过"肠-脑轴"引发多重健康危机。

研究采用80-320 mg/kg剂量对ICR小鼠进行28天暴露实验，整合了疾病活动指数(DAI)评估、旷场实验、蔗糖偏好测试等行为学分析，结合HE染色、透射电镜(TEM)观察肠道超微结构，通过ELISA检测炎症因子(IL-1β/IL-6/TNF-α)，并运用16S rRNA测序、气相色谱(SCFAs检测)和LC-MS/MS代谢组学技术，全面解析了毒性机制。

3.1 剂量依赖性肠道损伤与认知障碍
高剂量组(320 mg/kg)从第7天起DAI评分显著升高，旷场实验中站立(rearing)和穿格(crossing)次数减少50%，蔗糖偏好降低35%，提示运动能力和奖赏反应受损。

3.2 结肠与海马体的炎症风暴
320 mg/kg组结肠中IL-1β和TNF-α水平激增2-3倍，海马体IL-1β升高1.8倍，伴随MDA(丙二醛)升高而GSH(谷胱甘肽)和CAT(过氧化氢酶)活性下降，显示氧化应激跨器官蔓延。

3.3 肠脑结构的双重破坏
HE染色显示高剂量组结肠隐窝结构崩解，紧密连接蛋白ZO-1表达量骤减60%；海马区DCX⁺新生神经元减少40%，Iba1⁺小胶质细胞活化增加2倍，证实神经发生受损。

3.4-3.5 菌群失衡与代谢危机
16S测序发现Lactobacillus和Allobaculum丰度增加而Parabacteroides减少，SCFAs总量下降30%，其中乙酸降幅达45%。代谢组学揭示156种代谢物上调(以脂质/肽类为主)，886种下调(有机酸/核酸)，KEGG分析显示鞘脂代谢和cAMP信号通路显著紊乱。

3.9 铁死亡的关键证据
结肠组织铁含量升高1.5倍，GPX4和SLC7A11基因表达被抑制，TEM下可见线粒体嵴消失——这是铁死亡的典型特征。

这项研究首次构建了氯虫苯甲酰胺"代谢-菌群-肠-脑"毒性网络：农药扰动肠道菌群→SCFAs减少→破坏紧密连接→引发全身炎症；同时脂质/氨基酸代谢紊乱诱发铁死亡，加剧肠屏障崩溃；炎症因子经迷走神经上溯，最终导致海马体神经发生受损和认知障碍。研究不仅为农药神经毒性提供了新机制解释，更警示当前安全剂量评估需纳入肠道菌群和代谢组学指标。未来针对GPX4/SLC7A11通路的干预或成解毒新靶点。