环境浓度三氯卡班与三氯生长期暴露通过破坏肠-肝轴诱发黑斑蛙肝脏炎症与氧化应激

针对广谱杀菌剂三氯卡班(TCC)和三氯生(TCS)在环境中的生态风险问题，研究人员以黑斑蛙为模型开展21天暴露实验，发现环境相关浓度(1-100 μg/L)的TCC/TCS通过扰乱肠道菌群（尤其变形菌门Proteobacteria）触发内毒素(LPS)入血，激活肝脏炎症因子(IL-1β/IL-6/TNF-α)和氧化应激(SOD/CAT/GPx/MDA)，导致ALT/AST升高。该研究首次揭示两栖动物肠-肝轴是TCC/TCS毒性的关键靶点。

　　

随着COVID-19疫情后消毒剂使用量激增，三氯卡班(Triclocarban, TCC)和三氯生(Triclosan, TCS)这类广谱杀菌剂在水体中的残留问题日益凸显。这两种物质在自然水体中的浓度已达ng/L至μg/L水平，对水生生物构成潜在威胁。尽管已有研究表明TCC和TCS能干扰内分泌系统并引发行为异常，但关于其在环境相关浓度下对两栖动物的长期毒性机制，尤其是对肠-肝轴的影响仍知之甚少。

为解决这一科学问题，浙江农林大学等单位的研究人员以黑斑蛙(Pelophylax nigromaculatus)为模型，开展了21天不同浓度(1/10/100 μg/L)TCC和TCS暴露实验。研究发现，这两种物质通过扰乱肠道微生物群落（特别是增加变形菌门Proteobacteria比例），促使革兰氏阴性菌(GNB)产生的脂多糖(LPS)进入血液循环。LPS随后在肝脏中诱发炎症反应，激活白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等细胞因子表达，同时引起超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等抗氧化酶活性异常和丙二醛(MDA)积累。肝脏损伤标志物丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平显著升高证实了肝实质损伤。该研究首次系统阐明了两栖动物肠-肝轴是TCC/TCS毒性的关键通路，相关成果发表在《Aquatic Toxicology》。

关键技术方法包括：1) 采用气相色谱-质谱(GC-MS)分析水体中TCC/TCS残留；2) 16S rRNA基因测序检测肠道菌群变化；3) 酶联免疫吸附试验(ELISA)定量血清LPS和炎症因子；4) 实时荧光定量PCR(qPCR)分析炎症相关基因表达；5) 分光光度法测定肝脏氧化应激指标和肝功能酶活性。

【TCC和TCS引起肠道菌群失调】
通过主坐标分析(PCoA)发现，暴露组肠道菌群结构与对照组存在显著差异。变形菌门(Proteobacteria)丰度随暴露浓度增加而上升，该菌门包含多种产LPS的革兰氏阴性菌，为后续肝损伤提供了机制解释。

【LPS入血触发肝脏炎症】
血清LPS水平与肠道Proteobacteria丰度呈正相关。肝脏中检测到IL-1β、IL-6和TNF-α等促炎因子mRNA表达量显著增加，NF-κB等炎症通路关键基因也被激活。

【氧化应激与肝损伤】
肝脏中SOD、CAT和GPx活性异常升高，脂质过氧化产物MDA含量增加，表明氧化还原平衡被破坏。同时ALT和AST活性升高证实肝细胞膜完整性受损。

研究结论强调，环境相关浓度的TCC和TCS可通过"肠道菌群紊乱-LPS入血-肝脏炎症/氧化应激"的级联反应对两栖动物产生毒性。这一发现不仅拓展了对杀菌剂生态风险的认识，还为评估两栖动物种群衰退的环境因素提供了新视角。特别值得注意的是，研究中采用的1 μg/L浓度与实际环境检测值高度吻合，增强了研究结果的现实指导意义。该成果对制定消毒剂环境管理政策和两栖动物保护策略具有重要参考价值。