ADB-FUBINACA对斑马鱼早期发育的毒性效应：基于代谢组学的作用机制解析

推荐：本研究针对合成大麻素ADB-FUBINACA对水生生物的潜在毒性机制不明问题，通过斑马鱼模型结合非靶向代谢组学技术，发现该物质通过激活花生四烯酸代谢通路，引发脂代谢紊乱、氧化损伤及炎症反应，导致心脏发育异常和运动行为障碍，为环境毒理学评估提供了新证据。

　　

合成大麻素ADB-FUBINACA作为新型精神活性物质，因其滥用广泛和查获量高引发关注。尽管临床报告显示其吸食可能导致多系统损伤，但对水生生物的毒性机制仍属空白。随着污水处理厂检出多种合成大麻素及其代谢物，这些物质可能通过水环境对生态系统构成潜在威胁。特别是ADB-FUBINACA对CB1受体（大麻素受体1型）的亲和力比Δ9-THC（四氢大麻酚）高140倍，其环境残留可能通过食物链产生生物放大效应。

浙江省毒品防控技术重点实验室（浙江省刑事科学技术研究所）的研究团队以斑马鱼为模型，采用OECD标准评估ADB-FUBINACA的发育毒性。通过整合行为学分析、氧化应激检测、油红O染色和UHPLC-Q-Orbitrap-HRMS（超高效液相色谱-四极杆-轨道阱高分辨质谱）非靶向代谢组学技术，系统解析了该物质的毒性机制。研究发现，ADB-FUBINACA暴露导致斑马鱼胚胎心率下降（最高12.45%）、孵化率降低、体长缩短等剂量依赖性发育异常，同时诱发脂质蓄积和运动能力障碍。代谢组学鉴定出45种差异代谢物，其中花生四烯酸代谢通路显著激活，伴随ROS（活性氧）水平升高2.19倍、GSH（还原型谷胱甘肽）降低42.56%。基因表达分析显示，脂代谢关键基因lpcat3上调2.51倍，而抗氧化基因gclc下调70.94%，炎症因子il-6、il-8和心脏发育相关基因nkx2.5、nppa表达异常。

主要技术方法包括：建立斑马鱼胚胎暴露模型（120 hpf半数致死浓度66.2 mg/L）；通过Noldus系统分析运动行为参数；采用荧光显微镜定量ROS和中性粒细胞浸润；基于UHPLC-Q-Orbitrap-HRMS平台进行非靶向代谢组学检测；通过KEGG数据库进行通路富集分析；使用RT-qPCR验证关键基因表达。

研究结果揭示：

1. 发育毒性：ADB-FUBINACA导致斑马鱼胚胎心包面积增大、卵黄囊退化（10 mg/L组），体长增长抑制（20 mg/L组降低显著）。

2. 脂代谢紊乱：油红O染色显示卵黄脂质蓄积增加，伴随花生四烯酸代谢产物11,12-EET（环氧二十碳三烯酸）和8,9-DiHETrE（二羟二十碳三烯酸）显著升高。

3. 氧化应激：高剂量组SOD（超氧化物歧化酶）活性增加25.62%，但CAT（过氧化氢酶）活性降低26.07%，MDA（丙二醛）含量上升29.67%。

4. 炎症反应：转基因斑马鱼中性粒细胞浸润增加，ELISA检测显示IL-6和TNF-α水平显著升高。

5. 代谢重编程：代谢组学发现谷胱甘肽代谢通路受抑，柠檬酸和硬脂酸等不饱和脂肪酸合成前体减少。

这项研究首次阐明ADB-FUBINACA通过"花生四烯酸代谢-氧化应激-炎症"级联反应导致发育毒性的机制。该物质通过上调lpcat3基因促进花生四烯酸掺入膜磷脂，同时抑制gclc介导的GSH合成，形成氧化损伤与炎症的恶性循环。研究不仅填补了合成大麻素水生毒理学的知识空白，还为环境风险评估提供了代谢标志物（如8,9-DiHETrE）。值得注意的是，尽管实验浓度（5-20 mg/L）高于当前环境检出值（ng/L级），但代谢通路的扰动提示长期低剂量暴露可能通过生物累积产生潜在危害。论文发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》，为合成大麻素的生态毒理研究建立了方法学范式。