氟吡禾灵丁酯的生殖毒性潜力：基于体外模型、网络毒理学与分子对接的机制研究

本研究针对广泛使用的除草剂氟吡禾灵丁酯(Fluazifop-butyl)在男性生殖健康领域的潜在风险，通过TM3/TM4细胞模型揭示其诱导氧化应激(ROS/GSH失衡)、细胞凋亡和DNA损伤(<5倍彗星尾强度)的剂量效应，结合网络毒理学锁定雄激素受体(AR)、FGFR3等关键靶点，为农药生殖毒性评估提供新型整合研究范式。

　　

随着工业化进程加速，全球男性生育力呈现令人担忧的下降趋势，世界卫生组织数据显示约9%的育龄夫妇面临生育障碍，其中半数问题源自男性。与此同时，除草剂等农药在环境中的残留持续引发公共卫生担忧。氟吡禾灵丁酯作为含三氟甲基吡啶结构的乙酰辅酶A羧化酶抑制剂，虽在多国禁用，却仍在中国等地的农作物种植中广泛使用，其残留已在蔬菜、蝙蝠甚至孕妇尿液中检出。既往动物实验提示该化合物可能具有生殖发育毒性，但对其损害人类睾丸功能的分子机制仍缺乏系统认知。

针对这一科学空白，国内研究人员在《Pesticide Biochemistry and Physiology》发表的最新研究，创新性地结合体外实验与计算毒理学手段，首次揭示氟吡禾灵丁酯对睾丸关键细胞TM3（间质细胞）和TM4（支持细胞）的多层次毒性机制。研究团队采用MTT法测定细胞活力，通过H₂
DCF-DA探针检测活性氧(ROS)，结合GSH ELISA试剂盒评估氧化应激水平，运用彗星实验评价DNA损伤，并整合GeneCards?等数据库开展网络毒理学预测，最终通过分子对接验证关键靶点相互作用。

细胞毒性评估
48小时暴露实验显示氟吡禾灵丁酯对TM3细胞的半抑制浓度(IC₅₀
)为0.940 mM，而TM4细胞未观察到明确IC₅₀
。这种差异提示两类睾丸细胞对农药的敏感性存在显著异质性。

氧化应激响应
在0-0.750 mM浓度范围内，TM3细胞呈现典型的ROS升高与GSH耗竭的氧化应激模式；而TM4细胞却表现出反常的剂量依赖性GSH升高，这种截然相反的抗氧化反应暗示两类细胞可能激活了不同的解毒通路。

凋亡与坏死分析
流式细胞术显示TM3细胞早期和晚期凋亡率均随剂量增加而上升，符合典型的环境毒物作用规律；TM4细胞仅在最高浓度组出现晚期凋亡峰，这种"阈值效应"可能与其独特的生理功能相关。

DNA损伤特征
彗星实验测得TM3和TM4细胞的尾强度分别增加4倍和5倍以上，这种显著的基因毒性尤其值得关注，因为生殖细胞的DNA损伤可能通过表观遗传机制影响后代健康。

计算毒理学发现
网络分析锁定雄激素受体(AR)、成纤维细胞生长因子受体3(FGFR3)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)三大核心靶点。分子对接显示氟吡禾灵丁酯能稳定结合这些蛋白的活性口袋，其中与AR的结合能最低(-9.2 kcal/mol)，这为解释其干扰睾酮合成的机制提供了结构基础。

该研究的突破性在于首次构建了氟吡禾灵丁酯损害男性生殖健康的"体外-计算"双验证模型。特别值得注意的是，TM3和TM4细胞展现出的差异化毒性模式，为理解农药导致的睾丸功能障碍提供了新的视角——农药可能通过破坏间质细胞-支持细胞互作网络，进而影响精子发生微环境。研究结果对修订农药安全评估标准、保护农业从业者生殖健康具有直接指导价值，也为开发靶向解毒剂提供了分子基础。随着全球对农药残留问题的持续关注，这类整合传统毒理学与新型计算方法的创新研究范式，将在环境健康风险评估领域发挥越来越重要的作用。