2-羟基蒽醌通过铁死亡途径诱导斑马鱼心脏毒性的机制研究

本研究聚焦环境污染物蒽（ANT）的光氧化产物2-羟基蒽醌（2-hATQ）的心脏毒性机制。研究人员通过斑马鱼模型，结合转基因技术Tg(myl7:GFP)和分子生物学手段，首次揭示2-hATQ通过铁死亡（ferroptosis）途径导致心脏发育异常和功能损伤。该发现为评估PAHs代谢产物的生态风险提供了新依据，论文发表于《Aquatic Toxicology》。

　　

在工业化快速发展的今天，多环芳烃（PAHs）这类持久性有机污染物如同潜伏在环境中的"化学定时炸弹"。其中蒽（ANT）因其极强的化学稳定性，能在水体中长期存在并通过食物链富集，而其光氧化产物2-羟基蒽醌（2-hATQ）的毒性更甚母体化合物。令人担忧的是，这类物质不仅存在于土壤和水体，近期更在焦化厂工人尿液中检出，提示人类暴露风险。尽管已知ANT会导致斑马鱼心脏畸形，但对其代谢产物的毒性机制仍知之甚少，特别是2-hATQ这种"毒性升级版"污染物对心血管系统的影响亟待揭示。

井冈山大学的研究团队在《Aquatic Toxicology》发表的重要研究，首次系统阐释了2-hATQ通过铁死亡途径诱发心脏毒性的分子机制。研究采用转基因斑马鱼Tg(myl7:GFP)实时观测心脏发育，结合组织病理学分析和分子检测技术，发现2-hATQ会显著干扰心脏发育关键基因的表达。

关键技术包括：1）建立斑马鱼胚胎急性暴露和成鱼慢性暴露模型；2）利用转基因品系进行心脏特异性荧光示踪；3）通过qPCR检测心脏发育相关基因表达；4）采用组织化学方法分析心肌纤维化程度；5）运用生化指标评估氧化应激水平。

【2-hATQ exposure affects embryonic growth and heart development in zebrafish larvae】

浓度梯度实验显示，2-hATQ暴露导致斑马鱼幼体死亡率呈时间-剂量依赖性上升，伴随体长缩短和卵黄囊吸收延迟等发育障碍。最显著的是心脏表型异常：心包水肿、心率减缓，以及心管环化异常导致的动脉球-心室距离（SV-BA）增大。转基因品系观测发现心肌细胞排列紊乱，提示心脏形态发生受阻。

【Discussion】

机制研究表明，2-hATQ通过双重途径损害心脏：一方面激活芳烃受体（AHR）通路引发氧化应激，另一方面干扰钙离子稳态导致电生理异常。特别值得注意的是，铁死亡特征指标（如脂质过氧化产物MDA升高）的显著变化，揭示了这种新型程序性细胞死亡在心脏毒性中的关键作用。

【Conclusion】

该研究首次证实2-hATQ通过诱发铁死亡导致斑马鱼心脏发育缺陷和功能损伤。急性暴露引起心包水肿和心率失常，慢性暴露则导致心室空泡化和纤维化。这些发现不仅解释了PAHs代谢产物心血管毒性的新机制，更为环境污染物风险评估提供了重要理论依据。研究采用的转基因斑马鱼模型为心脏毒理学研究提供了可视化研究平台，其中发现的生物标志物对早期预警污染物暴露具有潜在应用价值。