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四种常见有机紫外线滤光剂对斑马鱼幼体和成体肾毒性的首次比较研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Hazardous Materials Letters 6.6
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推荐:本研究针对有机紫外线滤光剂(UVFs)的肾毒性风险,通过斑马鱼模型比较了avobenzone(AVB)、benzophenone-3(BP-3)、octocrylene(OC)和octyl methoxycinnamate(OMC)在幼体和成体阶段的暴露效应。结果显示BP-3和OMC显著诱导幼体蛋白尿,且关键肾发育基因(如wt1a、podocin)表达异常,揭示了UVFs可能通过干扰肾小球和肾小管功能引发肾损伤,为评估其健康风险提供了重要实验依据。
紫外线防护产品中的有机紫外线滤光剂(UVFs)如avobenzone(AVB)、benzophenone-3(BP-3)、octocrylene(OC)和octyl methoxycinnamate(OMC)被广泛使用,但其潜在健康风险长期聚焦于内分泌干扰效应,而肾毒性研究几乎空白。随着慢性肾病(CKD)成为全球健康负担,环境化学物的肾损伤作用日益受关注。斑马鱼因其肾脏结构与人类高度保守,成为研究肾毒性的理想模型。
为填补这一空白,首尔国立大学的研究团队在《Journal of Hazardous Materials Letters》发表研究,首次系统比较了四种UVFs对斑马鱼幼体(0-30天受精后,dpf)和成体(>6月龄)的肾毒性效应。通过检测蛋白尿和肾相关基因表达,发现BP-3和OMC在幼体阶段显著升高蛋白尿水平,而所有测试UVFs均导致肾发育关键基因(如wt1a、nephrin、sim1a)表达异常,提示其可能通过干扰肾小球滤过屏障和肾小管分化引发损伤。成体暴露21天后,kim-1(肾损伤标志物)基因显著上调,进一步证实肾毒性风险。
研究采用以下关键技术:1)斑马鱼幼体(OECD 210标准)和成体(OECD 229标准)分阶段暴露实验;2)蛋白尿定量分析(参照Wang等2016b方法);3)qPCR检测肾发育及损伤相关基因(wt1a、podocin等)表达;4)统计方法包括ANOVA和Kruskal-Wallis检验。
蛋白尿在幼体斑马鱼中的表现
BP-3和OMC暴露组幼体蛋白尿水平显著升高,而AVB和OC未显示统计学差异,但数据波动提示需进一步验证。
关键基因的转录变化
幼体阶段:AVB显著抑制wt1a、nephrin等基因;BP-3上调kim-1(损伤标志)但下调cdh17(肾小管发育基因);OC抑制wt1a和sim1a;OMC则同时抑制肾小球相关基因并激活kim-1。成体阶段:BP-3和OMC导致podocin、nephrin等基因显著下调,而pax2a(肾再生标记)呈现化合物特异性差异调控。
讨论与意义
研究首次构建了UVFs肾毒性的潜在分子通路:通过抑制wt1a-podocin-nephrin轴损害肾小球滤过功能,同时干扰ppargc1a-tbx2a/sim1a通路影响肾小管发育。值得注意的是,幼体对UVFs更敏感,基因表达变化幅度更大,提示早期暴露可能通过“发育编程”增加成年肾病风险。尽管缺乏组织学验证,但蛋白尿和kim-1上调等证据强烈支持UVFs的肾损伤潜力。
该研究为UVFs的安全评估提供了新维度,呼吁关注其作为环境肾毒素的长期健康影响,尤其对儿童等敏感人群。未来需结合组学分析和跨物种验证,以明确其毒理机制及与人类CKD的关联。
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