当生物标志物不一致时：白鹳（*Ciconia ciconia*）雏鸟生理反应的时间趋势、幅度及可预测性

《Environmental Toxicology and Pharmacology》：When biomarkers disagree: Temporal trends, magnitude, and predictability of physiological responses in White Stork ( Ciconia ciconia) nestlings

　　• 多年生物监测揭示了野生鸟类中不同的生理反应。• 分析了181只白鹳雏鸟六年的血液生物标志物数据。• 标准化斜率揭示了各生物标志物在时间变化中的差异。• 活性氧（ROS）增加，而解毒和抗氧化生物标志物总体下降。• 不同解毒和抗氧化生物标志物之间的预测误差存在差异。**引言**栖居于人类改造景观中的野生动物持续暴露于复杂的环境压力混合物中，包括化学污染物、栖息地改变和气候变率。效应生物标志物被广泛应用于生态毒理学中作为早期预警工具，在不利效应在更高级别的生物组织上显现之前提供对生理反应的洞察（Gil和Pla，2001，Watson和Mutti，2004）。在鸟类中，与神经毒性、解毒和氧化应激相关的生物标志物常被用来评估农药、金属和其他污染物的暴露（Bartkowiak和Wilson，1995，Bjedov等人，2023a，Cordi等人，1997，Fossi等人，1992，Sogorb等人，2007）。然而，大多数野生种群的生物标志物研究依赖于单次采样事件，仅提供（时间上）有限的生理状况（Barata等人，2010，Bjedov等人，2022；de la Casa-Resino等人，2015；Vanparys等人，2008）。这种方法假设生物标志物反应或污染物浓度具有代表性，尽管环境条件和污染物暴露量在年份之间可能存在巨大差异。因此，目前仍不清楚生物标志物反应的时间一致性程度、不同生物标志物是否随时间表现出相似或不同的模式，以及哪些生物标志物能提供环境变化的可靠指标。与神经毒性、解毒和氧化应激相关的生物标志物被广泛应用于生态毒理学中，因为它们代表了环境压力因素发挥其效应所依赖的关键且保守的生理通路。胆碱酯酶活性是神经毒性的经典指标，尤其对破坏胆碱能神经传递的有机磷和氨基甲酸酯类农药高度敏感（Bartkowiak和Wilson，1995，Strum等人，2008）。羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶分别是I相和II相解毒系统的核心组成部分，反映了生物转化和消除包括农药、多环芳烃和其他有机污染物在内的广泛外源化学物质的能力（Bartkowiak和Wilson，1995；Ezeji等人，2012；Wogram等人，2001）。氧化应激生物标志物，包括活性氧、谷胱甘肽和谷胱甘肽依赖性酶，提供了促氧化过程与抗氧化防御之间平衡的洞察，这种平衡在暴露于金属、有机污染物和气候极端事件等多种环境压力时通常会被打破（Berglund等人，2007，Koivula等人，2011，Koivula和Eeva，2010）。然而，生物标志物反应的解读因环境条件和污染物暴露量可能随时间变化而复杂化，这可能会影响生理反应的一致性。长期数据集对于区分时间变异性与一致的生物学反应至关重要。在此背景下，多年生物监测可以揭示观察到的变化反映的是瞬时波动还是持续的生理压力，并有助于识别哪些生物标志物对环境评估最具信息量。最近的研究已开始展示在白鹳雏鸟中进行重复生物监测的价值，表明生物标志物反应可能会随时间发生显著变化，与环境压力和污染源的变化有关（Bjedov等人，2026）。尽管如此，整合多个生物标志物在连续年份的纵向多年数据集仍然稀缺，特别是在自由生活的鸟类种群中。白鹳（*Ciconia ciconia*，Linnaeus, 1758）是生物监测的适宜模式物种，因其分布广泛、营养级位置和与农业景观的密切关联（Bjedov等人，2025）。在克罗地亚东部，白鹳种群栖息于以集约化作物生产为特征的区域，并伴有有记录的环境污染，包括农药、重金属、大气污染物和水污染（Ba?ek和Pejakovi?，2023，Brki?等人，2026；Medi?等人，2022；Romi?等人，2015；?umanovi?等人，2024，§umanovi?等人，2025；?umanovi?和Stankovi?，2024；Va?i?等人，2021；Musi?等人，2023）。先前的研究报告了该物种的生物标志物反应，但主要集中在单年评估或特定终点上（Bjedov等人，2023a，Bjedov等人，2023b，Jerzak等人，2010，Jerzak等人，2021，Kamiński等人，2008，Or?owski等人，2006，Oropesa等人，2013，Pineda-Pampliega等人，2020）。在本研究中，我们整合了连续六年（2020–2025）收集的数据，以检查白鹳雏鸟的生物标志物反应。具体而言，我们（I）评估了与神经毒性、解毒和氧化应激相关的生物标志物的年际变异和时间趋势；（II）使用标准化效应量量化时间变化的幅度；以及（III）通过时间评估生物标志物反应的可预测性。通过结合这些方法，本研究旨在更全面地了解在波动环境中的生物标志物反应，并评估其在长期生物监测中的效用。**分节片段****研究区域**实地工作是在克罗地亚东部的两个区域进行的：沿多瑙河的波杜纳夫耶和沿德拉瓦河的下波德拉夫耶（图1）。两个区域均位于克罗地亚的潘诺尼亚低地，属于温带大陆性气候，年平均气温约为10–12°C，年降水量相对较低；斯拉沃尼亚东部，包括奥西耶克，年降水量约为650毫米，季节性水分亏缺主要发生在……**神经毒性反应**对于ChE活性，各组分之间观察到显著差异（*p* < 0.0001），血浆在整个研究期间的活性均高于S9组分。血浆和S9组分均检测到显著年际变异（两者*p* < 0.0001；**表SI-1，SI-2**）。在血浆中，ChE活性在2020年最低，2021年显著增加，此后相对稳定。相比之下，S9组分表现出不同的时间模式，保持稳定……**讨论**本研究（六年数据集）的结果揭示了白鹳雏鸟生物标志物反应的时间变异，不同生理通路在反应幅度和可预测性方面存在明显差异。虽然氧化应激生物标志物表现出最强的时间动态性和最高的年际变异性，但神经毒性和解毒生物标志物总体上随时间表现出更稳定的模式。这些发现提供了重要的……**结论**本研究表明，白鹳雏鸟的生物标志物反应具有时间动态性、生理异质性和部分可预测性。在六年期间，氧化应激是生理变化的主要反应，活性氧水平增加与抗氧化（GSH、GR）和解毒（CES、GST）能力下降形成对比，表明促氧化过程与防御机制之间的平衡逐步失衡。重要的是，生物标志物……**CRediT作者贡献声明****Ana Marija Caha：**撰写——初稿、可视化、调查研究、正式分析、数据管理。**Alma Miku?ka：**撰写——审阅与编辑、资源、调查研究、数据管理。**Mirna Velki：**撰写——审阅与编辑、监督、方法学、调查研究。**Hani Amir Aouissi：**撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、正式分析。**Mostefa Ababsa：**撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、正式分析。**Dora Bjedov：**撰写——审阅与编辑、撰写——……**伦理许可**所有样本均根据克罗地亚科学院鸟类研究所的方案，在认证环志员/研究人员的监督下收集。样本和数据作为克罗地亚白鹳常规环志和监测计划的一部分收集。所有操作均按照克罗地亚自然保护法（官方公报第80/13、15/18和14/19号）进行，并得到克罗地亚经济部和可持续发展部的批准（2024年后更名为部委……）。**资助**本研究由约瑟夫·尤赖·斯特罗斯马耶尔大学奥西耶克分校在"多环芳烃对克罗地亚东部农业生态系统中白鹳种群的影响（PAHAGRO）"项目（项目编号MZU-2026–27）下资助。**利益冲突声明**作者声明不存在任何已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。Ana Marija Caha | Alma Miku?ka | Mirna Velki | Hani Amir Aouissi | Mostefa Ababsa | Dora Bjedov