粪便微生物移植通过PI3K/Akt/NF-κB通路缓解砷氟共暴露大鼠雌性子代卵巢炎症

针对砷(As)和氟(F)共暴露导致雌性生殖损伤的机制不明问题，山西医科大学团队通过建立大鼠模型，发现AsF联合暴露通过激活PI3K/Akt/NF-κB通路引发进行性卵巢炎症，而粪便微生物移植(FMT)通过改善结肠屏障功能间接减轻卵巢损伤，为环境污染物致女性不育提供了新型干预策略。

　　

在全球范围内，饮用水中的砷(As)和氟(F)污染威胁着超过3亿人的健康，这两种环境污染物已被证实对心脏、肝脏等多器官具有毒性，但对其联合暴露致女性生殖损伤的机制研究仍存空白。尤其令人担忧的是，流行病学数据显示女性因素导致的不孕症占比超50%，而As和F作为内分泌干扰物，可通过影响雌激素(E₂
)和促黄体生成素(LH)水平破坏生殖功能。更关键的是，现有研究多聚焦单一毒物作用，忽略了真实环境中多污染物协同效应的特殊性。与此同时，肠道菌群作为"第二基因组"与生殖健康的关联日益凸显，但菌群是否参与AsF联合暴露的卵巢毒性尚属未知。

山西医科大学的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表的研究中，创新性地构建了从妊娠期持续至性成熟期(PND120)的AsF共暴露大鼠模型，并引入粪便微生物移植(FMT)干预。研究采用组织病理学评估卵巢形态，ELISA检测血清E₂
、LH和LPS水平，qPCR分析结肠紧密连接蛋白(Occludin/Claudin-4/ZO-1)表达，Western blot检测PI3K/Akt/NF-κB通路蛋白变化。

研究结果
3.1 卵巢器官系数变化
PND60时各组卵巢系数无差异，但PND120时AsF组系数显著降低，提示长期暴露导致卵巢发育迟缓。

3.2 激素水平动态变化
E₂
和LH在PND60时未受影响，但PND120时显著下降，证实毒性效应具有时间累积性。

3.3 卵巢结构损伤
HE染色显示AsF组颗粒细胞层减少、透明带模糊；电镜观察到线粒体嵴断裂等超微结构损伤，与激素变化相互印证。

3.4 肠道屏障破坏
PAS染色显示AsF组杯状细胞减少40%，结肠紧密连接蛋白mRNA表达显著下调，伴随血清LPS水平升高，建立"肠-卵巢轴"损伤证据链。

3.5 炎症通路激活
Western blot揭示PI3K、Akt、NF-κB p65及炎症因子(TNF-α/IL-6/IL-1β)在PND120时显著上调，明确PI3K/Akt/NF-κB通路的核心作用。

3.6 FMT的干预效果
移植健康菌群(AsF+FMT-C组)使E₂
水平回升，卵巢系数增加83%，结肠ZO-1表达恢复，同时PI3K和IL-6蛋白表达降低，证实FMT通过"修复肠屏障-降低LPS-抑制炎症"级联反应发挥保护作用。

结论与意义
该研究首次阐明AsF共暴露通过PI3K/Akt/NF-κB通路诱发进行性卵巢炎症的新机制，突破性地发现FMT可通过改善结肠屏障功能间接缓解卵巢损伤。这不仅为环境污染物致女性不育提供了"肠-卵巢轴"这一新型理论框架，更开创性地将FMT转化为潜在干预手段。研究特别强调青春期(PND60)到性成熟期(PND120)的动态变化规律，为不同生命阶段生殖毒性的精准防控提供时间窗依据。尽管未检测组织As/F蓄积量是其局限，但团队建立的跨代暴露模型和FMT干预策略，为后续研究环境-菌群-生殖互作机制奠定了重要方法学基础。