STING抑制通过cGAS-STING信号通路缓解丁草胺诱导的脾脏巨噬细胞焦亡及M1极化

本研究针对环境污染物丁草胺(BTR)引发的免疫毒性问题，通过动物实验揭示了其通过mtDNA-STING轴导致脾脏巨噬细胞焦亡和M1极化的分子机制。研究人员采用STING抑制剂C-176进行干预，证实阻断该通路可显著减轻GSDMD依赖性焦亡和炎症因子风暴，为农药免疫毒性防治提供了新靶点。该成果发表于《Journal of Hazardous Materials》，对环境污染物的免疫风险评估具有重要指导价值。

　　

在现代农业生产中，酰胺类除草剂丁草胺(BTR)因其广谱除草特性被广泛使用，但其环境残留引发的健康风险日益凸显。这种化学物质不仅在水生系统中半衰期超过20天，还能通过食物链富集，诱发哺乳动物肝肾功能损伤。更令人担忧的是，作为免疫中枢的脾脏对线粒体功能障碍异常敏感，而BTR对脾脏免疫系统的特异性损伤机制始终是未解之谜。

东北农业大学的科研团队在《Journal of Hazardous Materials》发表的重要研究，首次揭示了BTR通过激活cGAS-STING信号通路导致脾脏免疫毒性的完整机制。研究人员通过28天亚急性暴露实验（10 mg/kg）发现，BTR会破坏ICR小鼠脾脏边缘区结构，诱导线粒体膜电位(ΔΨ_m)下降和线粒体DNA(mtDNA)泄漏。这些泄漏的mtDNA被胞质DNA感受器cGAS识别后，激活STING-TBK1-IRF3/NF-κB信号轴，形成"焦亡-极化"恶性循环：一方面通过切割Gasdermin D(GSDMD)引发细胞焦亡，另一方面促进巨噬细胞向促炎的M1表型转化。研究中最具突破性的发现是，使用STING特异性抑制剂C-176干预后，不仅GSDMD-NT片段生成减少，促炎因子(IL-1β、TNF-α等)风暴也显著缓解。

关键技术方法包括：建立ICR小鼠亚急性暴露模型（n=20/组），采用透射电镜观察线粒体超微结构，JC-1探针检测ΔΨ_m，ELISA检测炎症因子，Western blot分析STING-TBK1-IRF3通路蛋白表达，以及免疫荧光追踪NF-κB核转位。

【BTR exposure induced pathological and ultrastructural changes in the spleen】
组织病理学显示BTR组小鼠脾包膜变薄，边缘区结构紊乱。电镜观察到线粒体嵴断裂等超微结构损伤，伴随ATP合成减少和糖酵解代偿增强，提示线粒体功能障碍。

【Discussion】
研究首次阐明mtDNA-STING轴是BTR脾脏毒性的核心机制：线粒体通透性转换孔开放→mtDNA释放→cGAS-STING激活→TBK1磷酸化→IRF3/NF-κB核转位。该通路同时触发两条级联反应：Gasdermin D切割引发焦亡，以及TNF-α/IL-1β驱动M1极化。特别值得注意的是，STING抑制可打破这种"焦亡-极化"正反馈循环，这为防治农药免疫毒性提供了精准干预策略。

【Conclusion】
该研究不仅填补了环境污染物免疫毒性机制的认识空白，更开创性地验证STING可作为治疗靶点。考虑到STING通路在多种环境毒物致免疫紊乱中的核心地位，这一发现可能推广到更广泛的生态健康风险评估领域。从农业实践角度，研究结果为制定BTR的安全使用标准提供了关键理论依据，对保障食品安全和公众健康具有深远意义。