在人初代淋巴细胞中,三唑类杀菌剂戊唑醇损害调节性B细胞的白细胞介素-10表达并诱导T细胞衰老

《Environmental Toxicology and Pharmacology》:In primary human lymphocytes, the triazole fungicide cyproconazole impairs regulatory B cell interleukin-10 expression and induces T cell senescence

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月23日 来源:Environmental Toxicology and Pharmacology 4.6

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   •菌核净(CPZ)损害人体免疫功能。•CPZ通过损害调节性B细胞功能,破坏B细胞稳态。•CPZ诱导T淋巴细胞出现衰老表型。•该杀菌剂触发衰老相关分泌表型(SASP)。•环境中的CPZ暴露可能增加免疫衰老的易感性。引言免疫系统通过两个互补的防御臂保护宿主免受病原体和有害环境刺激

  
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    菌核净(CPZ)损害人体免疫功能。
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    CPZ通过损害调节性B细胞功能,破坏B细胞稳态。
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    CPZ诱导T淋巴细胞出现衰老表型。
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    该杀菌剂触发衰老相关分泌表型(SASP)。
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    环境中的CPZ暴露可能增加免疫衰老的易感性。

引言

免疫系统通过两个互补的防御臂保护宿主免受病原体和有害环境刺激侵害:固有免疫(非抗原特异性)和适应性免疫(抗原特异性),后者包括由B淋巴细胞介导的体液应答和由T淋巴细胞介导的细胞应答(Beck和Habicht, 1996; Dhouib等, 2016)。然而,有效的免疫应答更多取决于这些反应的可调节性,而非其强度:即在威胁清除后抑制炎症的能力,以及在长期内维持具有功能性且有复制能力的淋巴细胞库的能力。
调节性B细胞(Bregs)是满足第一要求的主要B细胞依赖性执行者。Bregs通过分泌白细胞介素(IL)-10、IL-35和转化生长因子-β,以及通过颗粒酶B依赖性细胞毒性(Chesneau等, 2021),抑制致病性T细胞和其他促炎淋巴细胞的扩增,从而维持免疫耐受(Rosser和Mauri, 2015)。在人类中,Breg活性富集于表达CD24、CD27、CD38和CD5的CD19?亚群中,其作用机制包括抑制CD4? T细胞增殖和Th1分化、诱导调节性T细胞以及抑制单核细胞活化(Bouaziz等, 2012)。因此,Breg功能的丧失并非数量上的不足,而是免疫系统向不受制约的炎症方向的定性转变。
细胞衰老削弱了第二要求。衰老的T淋巴细胞已稳定退出细胞周期,但仍保持代谢活跃且对凋亡具有抗性,并通过衰老相关分泌表型(SASP)释放IL-6、IL-8、IL-1β及其他促炎介质至周围组织(Lian等, 2020)。其表面特征——共刺激受体CD27和CD28下调而CD57上调——使其区别于耗竭性T细胞,后者CD27和CD28的丢失伴随PD-1等抑制性受体的累积(Suen等, 2016)。由于衰老细胞持续存在而非死亡,SASP将局部可解决的损伤转化为慢性低度全身性炎症,即炎症衰老(inflammaging),该过程与宿主防御受损、自身免疫和恶性肿瘤相关(Nikolich-?ugich, 2018; Goronzy和Weyand, 2019)。
两个调控层面均易受人为化学物质暴露的影响。环境和职业性农药暴露与短暂及持久性免疫改变以及炎症性、肿瘤性和代谢性疾病相关(Mokarizadeh等, 2015)。已报道的机制包括偏向Th2型细胞因子产生、IgE合成增强和肥大细胞脱颗粒(Hoppin等, 2009; Strushkevich等, 2010),以及通过结合雌激素受体和芳烃受体引起的内分泌介导的免疫耐受破坏(Parks等, 2011)。然而,农药是否损害Breg功能或加速淋巴细胞衰老尚鲜有关注。
菌核净(CPZ;2-(4-氯苯基)-3-环丙基-1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-2-丁醇)是一种内吸性三唑类杀菌剂(FRAC第3组),通过抑制甾醇14α-脱甲基酶(CYP51)从而抑制麦角固醇合成(Hergueta-Castillo等, 2023; Huang等, 2022)。该酶靶标在哺乳动物中保守保存,其中人类同源物CYP51A1可被三唑类化合物直接抑制(Strushkevich等, 2010; Lütjohann等, 2021)。CPZ被用于防治广泛的子囊菌和担子菌病原体,包括白粉病(白粉菌目)、稻瘟病菌、镰刀菌和 Septoria 属物种(He等, 2019),应用于谷物、甜菜、油料十字花科植物、咖啡、大豆、花生、葡萄和水果,此外还注册作为木材防腐剂。其农业使用仍然大量存在:在美国,2014至2018年间,每年平均有24吨有效成分(52,000磅)施用于约0.70百万公顷(1.73百万英亩),其中大豆、玉米和花生合计占施用量的90%,约35%的施用为航空喷洒(US EPA, 2020)。南美洲咖啡和大豆生产中也记录了大量使用(Marciano等, 2024)。相比之下,在欧盟,2011年批准的许可于2021年5月到期,未提交续期档案,CPZ被欧洲化学品管理局(ECHA)归类为生殖毒性物质(第1B类)。
这种监管分歧并未终结暴露。CPZ既持久又易迁移:报道的土壤DT??值在实验室(20°C)为142天,田间为129天,实验室DT??为422天,而地下水普遍性评分为3.04,表明具有高淋溶潜力(Lewis等, 2016)。因此,残留物可超过禁用量数倍,而主要出口国继续施用则通过进口商品维持膳食暴露。与这些特性一致,CPZ反复在地表水中被检出:在巴西伊朱伊河流域,其浓度达到0.078 μg L?1,为所有定量农药中最高之一,该化合物对水生植物贡献了高生态风险(Fures等, 2026);在阿根廷园艺溪流中也进行了定量分析,对映异构体富集的递进表明发生立体选择性降解(Mac Loughlin等, 2025);在莱茵河沿岸也可检出(Merel等, 2018)。CPZ对水生生物毒性极大,藻类的72小时ErC??为0.059 mg L?1,大型溞的48小时EC??为0.086 mg L?1(Lewis等, 2016)。对人类健康尤为关键的是,在巴西米纳斯吉拉斯州的咖啡农场工人及其配偶的尿液中定量检测到了CPZ,其中循环睾酮和雄烯二酮显著降低(Marciano等, 2024),证实了在真实农业条件下可以达到系统性内剂量。
CPZ的毒理学特征支持对其担忧。慢性给药在雄性小鼠中诱导肝细胞腺瘤和癌(Peffer等, 2007);CPZ改变非洲爪蟾蝌蚪的甲状腺和性腺激素水平(Zhang等, 2019),并在斑马鱼中诱导胚胎畸形,同时扰乱糖脂和氨基酸代谢(Cao等, 2019)。我们最近表明,大鼠亚急性口服CPZ(4–32 mg kg?1 bw day?1,28天)导致白细胞失调、脾脏和胸腺氧化损伤、淋巴组织中NLRP3-、caspase-1-和NF-κB依赖性炎症基因上调,以及从低于当前NOAEL的最低剂量即出现脾脏DNA损伤(Mnassri等, 2026)。这些全身性免疫扰动是否在人体淋巴细胞中重现,以及通过何种细胞机制发生,仍未知:据我们所知,尚无任何研究在主要人体免疫细胞中检测过CPZ。
因此,我们评估了CPZ在主要人体免疫细胞中的免疫毒性,针对上述识别的两个调控层面。使用健康供体外周血中纯化的B和T淋巴细胞亚群,我们评估了:(i)活力、凋亡、增殖和细胞周期分布;(ii)调节性B细胞的效应输出,量化为细胞内白细胞介素-10和颗粒酶B表达;以及(iii)衰老性T细胞表型的获得,通过表面标志物表达(CD27、CD28、CD57、PD-1)、记忆亚群分布和衰老区室内细胞内促炎细胞因子表达进行量化。这些终点共同检验CPZ是否损害Breg介导的耐受并驱动T细胞衰老,并提供机制数据以支撑三唑类杀菌剂的免疫毒理学风险评估。

各节摘要

供体与伦理批准

健康成年志愿者供体的外周血来自法国国家血液管理局(EFS,南特,法国),所有供体均根据机构政策和《赫尔辛基宣言》签署了书面知情同意书。共纳入6名供体(3名男性,3名女性;年龄20–40岁,平均31.6岁)。排除标准为急性感染、采血前两周内接受免疫调节治疗,以及职业性农药暴露。

CPZ对B和T淋巴细胞活力的影响

我们首先使用可固定活力染料eFluor? 450(FVD)评估了CPZ对活化B和T淋巴细胞的细胞毒性,活力细胞定义为FVD?群体。
CPZ以浓度依赖性方式降低B细胞活力(图1A),从未处理对照组的75.1 ± 0.84%降至30 μM时的58.8 ± 1.97%、50 μM时的52.5 ± 1.56%、100 μM时的46.8 ± 1.79%、150 μM时的44.6 ± 1.83%以及200 μM时的20.6 ± 1.56%(p < 0.001)。
总T细胞明显更具抗性(图1B)。活力为

讨论

在本研究中,主要人体淋巴细胞暴露于菌核净(CPZ)产生了两个趋同的免疫调节紊乱:调节性B细胞效应功能的单细胞崩溃,以及T淋巴细胞退出细胞周期进入衰老性促炎状态。Breg缺陷在测试的最低浓度时最为显著,且与伴随的细胞丢失不成比例;T细胞反应呈浓度依赖性,且在任何活力丧失之前即已出现。

结论

CPZ通过两个趋同途径破坏人体淋巴细胞稳态。在测试的最低浓度30 μM时,它废除了调节性B细胞的IL-10输出,这种丧失与伴随的活力细胞减少不成比例;并且它驱动T淋巴细胞退出细胞周期进入衰老状态,该状态以PD-1的丢失而非获得区别于耗竭,其中细胞保持代谢活跃,TNF-α和IFN-γ的产生增加高达3.9倍。其结果是缺乏

CRediT作者贡献声明

Asma Mnassri:写作——初稿撰写,项目管理,方法论,调查,资金获取,形式化分析,数据整理,概念化。Imen Ayed-Boussema:写作——初稿撰写,指导,项目管理,方法论,调查,数据整理,概念化。Le-Hoa Mai:写作——审阅与编辑,方法论,调查,形式化分析。Thi-Van-Ha Nguyen:方法论,调查。Sophie Brouard:写作——审阅与编辑,资源。

资金

本研究由突尼斯高等教育与科学研究部资助(LR01ES17)。资助方未参与研究设计、数据收集、分析、出版决策或手稿准备。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
Asma Mnassri|Imen Ayed-Boussema|Le-Hoa Mai|Thi-Van-Ha Nguyen|Sophie Brouard|Karima Rjiba|Salwa Abid-Essefi
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