综述：评估微生物农药的致敏危害：新方法学（NAMs）在克服当前挑战中的潜在价值

这篇综述深入探讨了微生物农药（microbial pesticides）的皮肤和呼吸道致敏机制，对比了化学致敏剂的传统评估策略局限，提出新方法学（NAMs）在解决微生物复杂特性（如代谢活性、基因转移风险）中的创新应用潜力，强调需结合3D模型（如气液界面培养ALI）和计算工具（如AllerCatPro）构建适应性测试框架，为欧盟（EU）和美国环保署（EPA）等监管体系提供数据支持。

　　

引言

全球农业对生物农药的需求激增，微生物农药因其靶向性强和环境友好性成为合成农药的理想替代品。然而，其代谢活性、潜在致病性及致敏风险（尤其是操作人员的皮肤和呼吸道暴露）引发监管挑战。欧盟现行法规要求微生物农药默认标注“可能引发致敏反应”，但缺乏针对性测试方法。本文系统梳理了微生物致敏的生物学机制，并探讨如何通过新方法学（NAMs）突破传统化学致敏评估的局限。

致敏：过敏特性

过敏致敏的本质是免疫系统对变应原的异常应答。皮肤致敏主要由Th1型反应驱动（如过敏性接触性皮炎ACD），而呼吸道致敏以Th2型反应为主（如哮喘）。微生物的致敏性与其分泌的糖蛋白、次级代谢物相关，真菌（如Aspergillus）的致敏风险显著高于细菌或病毒。值得注意的是，微生物可能通过破坏皮肤屏障（如金黄色葡萄球菌分泌α-毒素）间接增强其他变应原的致敏性。

化学致敏危害的传统测试方法

皮肤致敏的动物实验（如豚鼠最大化试验GPMT）和局部淋巴结试验（LLNA）已逐步被基于关键事件（KEs）的NAMs替代，如OECD 442D（评估角质形成细胞激活）和442E（树突状细胞活化试验h-CLAT）。然而，呼吸道致敏尚无公认的测试策略，现有方法依赖职业暴露证据。

微生物农药的致敏机制

微生物的独特性质（如PAMPs激活TLR4/NLRs通路）导致传统化学评估模型失效。例如：

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  皮肤途径：完整表皮可阻挡微生物穿透，但屏障损伤（如特应性皮炎AD）可能允许蛋白变应原渗透，触发DC迁移至淋巴结。

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  呼吸道途径：真菌孢子通过Dectin受体激活肺巨噬细胞，释放IL-33等警报素，诱导IgE介导的I型超敏反应（如ABPA）。

NAMs的应用潜力

计算工具：AllerCatPro通过蛋白结构相似性预测变应原性；AlgPred识别Alternaria alternata的潜在IgE表位。

体外模型：

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  KE2评估：3D表皮模型EpiSensA通过ATF3、IL-8等基因标记物检测角质形成细胞激活。

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  KE3评估：改良h-CLAT（加入PMB抑制LPS干扰）可评估细菌抗菌肽（如Nisin Z）的致敏性；ALIsens?气液界面共培养模型模拟肺泡屏障，检测OX40L等Th2标志物。

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  KE5评估：RBL细胞系通过β-己糖胺酶释放量化IgE介导的肥大细胞脱颗粒。

结论与展望

微生物农药的致敏评估需多层级策略：从暴露途径分析到细胞级联反应检测。未来需优化3D模型（如Vitrocell?暴露系统）、明确微生物阳性对照标准，并整合计算毒理学与实验数据。欧盟“化学品可持续发展战略”将加速NAMs在低风险活性物质审批中的应用，但微生物的复杂生物学特性要求方法学创新与监管协同推进。