草甘膦慢性吸入暴露诱导大鼠心脏适应性重塑与肝纤维化的机制研究

本研究针对草甘膦（glyphosate）长期吸入暴露对心血管和肝脏的影响展开系统性探究。研究人员通过180天大鼠模型，发现高浓度暴露（9.28×10?3 g.a.i./ha）虽未导致心脏功能损伤，但引发心肌胶原沉积增加、CAT（过氧化氢酶）活性升高及GST（谷胱甘肽-S-转移酶）降低等适应性重塑；肝脏则出现纤维化病理改变伴ALT（丙氨酸转氨酶）升高、AST（天冬氨酸转氨酶）下降。该研究为农药职业暴露的器官特异性毒性机制提供了新证据。

　　

全球农药使用量在2022年已达350万吨，其中草甘膦作为Roundup?的主要成分占据60%市场份额。这种通过抑制5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSPS）发挥除草作用的化合物，虽被美国环保署（EPA）认定为非致癌物，但国际癌症研究机构（IARC）2015年将其列为"可能人类致癌物"。更值得关注的是，农业从业者通过吸入途径的职业暴露占比最高，而其对心血管系统的慢性影响尚存争议——既有病例报告显示QTc间期延长等心电图异常，也有动物实验提示潜在致动脉粥样硬化风险。与此同时，作为代谢主战场的肝脏更易受氧化应激攻击，先前研究已观察到草甘膦引发的脂肪变性和炎症反应。这种心肝协同损伤的机制空白，成为巴西圣保罗州西部大学团队在《Life Sciences》发表此项研究的重要动因。

研究团队采用42只雄性Wistar大鼠，分为对照组（蒸馏水）、低浓度组（3.71×10^?3
g.a.i./ha）和高浓度组（9.28×10^?3
g.a.i./ha），通过180天吸入暴露模型，结合超声心动图评估心功能，采集心肝组织进行组织学分析、氧化应激指标（CAT、GST）、炎症因子（TNF-α）、凋亡标记（BAX/BCL-2）、胶原定量及分形维数分析，肝脏另加ALT/AST检测。

心脏功能与结构
超声心动图显示各组左心室（LV）收缩舒张功能无统计学差异，解剖学参数亦未改变。但高浓度组心肌胶原含量显著增加（p<0.05），伴随CAT活性升高36%、GST降低28%，而促炎因子TNF-α下降42%。值得注意的是，凋亡标志物BAX/BCL-2比值保持稳定，提示纤维化可能通过氧化应激-抗氧化系统失衡驱动，而非细胞凋亡途径。

肝脏损伤特征
高浓度组出现典型纤维化病理改变，ALT水平较对照组升高1.8倍（p=0.04），AST却反常降低23%（p=0.002）。分形维数分析表明，尽管存在微观结构损伤，肝小叶整体架构尚未发生显著破坏。这种酶学与形态学改变的分离现象，可能反映草甘膦对肝细胞膜通透性的特异性影响。

该研究首次揭示草甘膦慢性吸入暴露可导致"功能性代偿"的心脏重塑——即胶原沉积增加伴随抗氧化酶CAT的上调，这种看似矛盾的"保护性纤维化"或为应对持续氧化应激的适应性改变。肝脏结果则印证了代谢器官对农药的敏感性，AST/ALT比值逆转可能成为早期肝损伤的生物标志物。从公共卫生视角看，研究为制定农业从业者防护标准提供了剂量效应依据，特别是9.28×10^?3
g.a.i./ha的阈浓度值得重点关注。未来研究需进一步阐明胶原沉积的分子开关是否涉及TGF-β/Smad通路，以及为何心脏能维持功能代偿而肝脏呈现明显病理改变，这些问题的解答将推动靶向干预策略的开发。