邻苯二甲酸二乙基己酯通过Drp1介导线粒体分裂促进鸡胚胎神经嵴细胞线粒体自噬的机制研究

本研究针对工业增塑剂邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)的胚胎发育毒性，通过建立鸡胚胎模型和原代颅神经嵴细胞(CNC)模型，首次揭示DEHP通过激活Drp1介导的线粒体过度分裂，诱导线粒体自噬和细胞凋亡，进而导致神经管闭合障碍的分子机制。该研究为DEHP的生殖毒理学评估提供了新靶点，对指导其农业和工业安全应用具有重要意义。

　　

在塑料制品无处不在的今天，邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)作为最常用的增塑剂，已通过食物链和日用品渗透到人类生活的方方面面。尽管其生殖毒性已被广泛报道，但关于DEHP如何干扰胚胎早期发育，特别是对神经嵴细胞这一"胚胎第四胚层"的影响机制仍是一片迷雾。更令人担忧的是，流行病学调查显示孕妇体内DEHP代谢物浓度与胎儿神经管缺陷(NTDs)发生率呈正相关，但科学界对其致病机制的认识仍停留在现象观察阶段。

针对这一科学难题，江西农业大学的研究团队独辟蹊径，选择发育过程与人类高度保守的鸡胚胎作为模型，通过卵黄注射建立DEHP暴露模型，结合原代颅神经嵴细胞(CNC)培养，首次揭开了DEHP致畸作用的"黑匣子"。研究发现，低剂量DEHP即可导致鸡胚胎神经管闭合障碍，伴随神经嵴细胞迁移标志物Pax7和HNK1表达显著降低，而上皮间质转化(EMT)关键分子E-cadherin和N-cadherin异常升高。透射电镜捕捉到线粒体嵴断裂、空泡化的病理特征，伴随ATP产量下降40%和线粒体膜电位(MMP)紊乱。

研究团队运用免疫荧光、Western blot等技术，发现DEHP通过打破线粒体动态平衡——上调分裂蛋白Drp1和FIS1，同时抑制融合蛋白MFN1/2和OPA1的表达，导致线粒体过度碎片化。更关键的是，这种异常分裂激活了PINK/Parkin通路介导的线粒体自噬，但自噬体清除功能受损，最终引发caspase-3依赖的细胞凋亡。当使用Drp1特异性抑制剂Mdivi-1干预后，线粒体形态和功能异常得到显著改善，细胞死亡率降低，证实Drp1是DEHP毒性的关键靶点。

这项发表在《Poultry Science》的研究首次构建了"DEHP-Drp1-线粒体自噬-神经管缺陷"的完整分子通路，不仅为解释环境污染物致畸机制提供了新视角，更为开发Drp1靶向干预策略奠定了理论基础。在实践层面，研究揭示的NOAEL(无明显有害效应水平)数据，为制定DEHP在农业塑料制品中的安全标准提供了直接依据。特别值得注意的是，该研究采用的鸡胚胎-神经嵴细胞二维模型，为环境毒理学研究提供了经济高效的实验体系，这对发展中国家开展污染物监测具有重要方法论意义。

主要技术方法包括：鸡胚胎卵黄注射暴露模型建立（4-HH期注射，观察至12-HH期）、原代颅神经嵴细胞分离培养、透射电镜观察线粒体超微结构、JC-1荧光探针检测线粒体膜电位(MMP)、ATP含量测定、RT-qPCR和Western blot分析关键基因表达。

研究结果部分：

1. DEHP暴露抑制鸡胚胎神经嵴细胞迁移
   通过Pax3/Pax7/HNK1等迁移标志物检测，发现DEHP剂量依赖性抑制神经嵴细胞迁移，导致胚胎神经管闭合障碍，最高剂量组畸形率达40%。

2. DEHP阻碍神经嵴细胞上皮间质转化(EMT)
   E-cadherin/N-cadherin表达异常升高，同时Slug/SOX10等EMT调控因子紊乱，证实DEHP通过阻断EMT进程影响细胞迁移。

3. DEHP破坏线粒体动态平衡
   电镜观察到线粒体碎片化和自噬溶酶体增多，Drp1/FIS1表达上调2倍，而MFN1/2下降50%，伴随ATP产量降低和MMP去极化。

4. DEHP诱导线粒体自噬和凋亡
   PINK/Parkin通路激活但清除功能受损，Bax/Bcl-2比例失衡，caspase-3/9剪切体增加，细胞死亡率显著升高。

5. Drp1抑制可逆转DEHP毒性
   Mdivi-1处理恢复线粒体网络结构，使ATP产量回升60%，凋亡标志物表达回调，证实Drp1是核心调控靶点。

讨论与结论：
该研究创新性地将DEHP的发育毒性机制聚焦于神经嵴细胞线粒体质量控制系统。发现低剂量DEHP（相当于人类日常暴露水平）即可通过"劫持"Drp1介导的线粒体分裂机制，引发"线粒体自噬-凋亡"的级联反应，这为理解环境污染物致畸提供了细胞器水平的新范式。特别值得注意的是，研究揭示的剂量-效应关系显示，0.5 mmol/L DEHP（相当于50 μg/kg/day）即可产生显著毒性，这一数据与EFSA报告