三苯基氯化锡通过扰乱脂质代谢与细胞命运诱导斑马鱼肝毒性:MAPK/ERK信号通路的参与

《Journal of Hazardous Materials Advances》:Triphenyltin chloride induces hepatic toxicity in zebrafish by disrupting lipid metabolism and cell fate: involvement of MAPK/ERK signaling

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月01日 来源:Journal of Hazardous Materials Advances 9.1

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  三苯基氯化锡(TPTC)作为广泛使用的杀菌剂与海洋防污化合物,其环境持久性引发对水生毒性的关注。研究人员以受精后72小时(hpf)斑马鱼幼体为对象,以5、10、15 μg/L TPTC染毒至144 hpf,联合荧光显微、油红O染色、苏木精-伊红(H&E

  
三苯基氯化锡(TPTC)作为广泛使用的杀菌剂与海洋防污化合物,其环境持久性引发对水生毒性的关注。研究人员以受精后72小时(hpf)斑马鱼幼体为对象,以5、10、15 μg/L TPTC染毒至144 hpf,联合荧光显微、油红O染色、苏木精-伊红(H&E)染色、酶活性检测及定量实时PCR(qPCR),评估肝脏形态、脂质代谢、肝细胞增殖、凋亡及MAPK/ERK信号相关转录响应。结果显示TPTC暴露诱导脂质代谢紊乱与肝内脂质蓄积,抑制肝细胞增殖并促进凋亡,同时MAPK/ERK信号相关基因表达上调;以MEK抑制剂PD98059进行药理抑制可部分缓解TPTC所致肝脏异常,提示MAPK/ERK信号参与TPTC介导的肝毒性。结论为TPTC触发斑马鱼肝脏脂肪变性与细胞命运失衡,MAPK/ERK信号响应可能促成上述毒效,为有机锡化合物水生生物毒理及TPTC环境风险评估提供新见解。
研究背景方面,三苯基氯化锡(Triphenyltin chloride,TPTC,CAS No. 639-58-7)属三取代有机锡化合物,广泛用于农业杀菌剂、海洋防污涂料及聚氯乙烯热稳定剂,因强颗粒亲和性与沉积物富集而具持久性与生物累积性,可经食物链放大威胁水生生态与人体健康。既有研究已报道其对大鼠生殖毒性和斑马鱼免疫、神经跨代毒性,但TPTC对水生生物肝脏毒性的体内机制尚未见报道。肝脏是斑马鱼异生物质代谢解毒的核心靶器官,且斑马鱼肝脏发育于28 hpf启动、72 hpf功能化,成为肝毒筛选理想模型;MAPK/ERK级联调控增殖、凋亡与脂质代谢,且有机锡可干扰该通路,但TPTC是否通过该通路致肝损伤不清。为此,研究人员以斑马鱼幼体及成鱼为模型,定量揭示TPTC肝毒表型并锁定MAPK/ERK参与机制,支撑有机锡水生风险评价。论文发表于《Journal of Hazardous Materials Advances》。
主要关键技术方法上,研究人员采用中国斑马鱼资源中心提供的Tg(fabp10a:DsRed)转基因系与野生型AB系;幼体于72 hpf以0(含0.015% DMSO载药对照)、5、10、15 μg/L TPTC染毒72小时至144 hpf,成鱼以2、3、4 μg/L慢性染毒28天;以LC50(72 h为27.38 μg/L)锚定浓度。形态学端使用荧光立体显微、油红O整体染色、H&E切片;功能端取全鱼匀浆测丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C);细胞命运端行PCNA全胚免疫荧光与吖啶橙(AO)凋亡染色;分子端以qPCR检脂质合成(srebf1、fasn、acaca)、分解(lpl、pparα、acox1)、增殖(PCNA、igfr、egfr、cdk1/2/4)、凋亡(bax、bcl-2a、caspase9、caspase3a)及MAPK/ERK轴(mapk1、mapk3、map2k2、raf1b、elk1、dusp1、dusp6、jun、fosab)转录;干预端以MEK抑制剂PD98059与MAPK激动剂C16-PAF共暴露验证通路因果。
研究结果部分,3.1节显示TPTC剂量依赖致幼体体长与卵黄囊面积减小、鳔丧失,Tg系中肝脏轮廓模糊、面积显著缩小,72 h-LC50为27.38 μg/L。3.2节油红O证实肝内脂滴红色信号增强;qPCR示脂质合成基因srebf1、fasn、acaca上调,分解氧化基因lpl、pparα、acox1下调,判定为合成增强-分解受阻双轨脂质代谢紊乱。3.3节幼体与28天成鱼H&E均见肝细胞空泡化、排列紊乱及炎性浸润;全鱼匀浆ALT、AST、TG、TC、LDL-C显著升高,证有实质肝损伤。3.4节补述2–4 μg/L慢性成鱼暴露复现空泡与炎性病理。3.5节PCNA染色阳性细胞随浓度减少,igfr、egfr、cdk1、cdk2、cdk4同步下调,表明TPTC抑制肝细胞增殖与周期推进。3.6节AO绿荧光与染色质凝聚增强,bax、caspase9、caspase3a上调,bax/bcl-2a比增高,提示内源性线粒体凋亡通路激活。3.7节qPCR示mapk1、mapk3、map2k2、raf1b、elk1、jun、fosab上调,负反馈磷酸酶dusp1、dusp6下调;共予PD98059部分恢复肝形态与体长,回拉mapk1/3、raf1b、jun及bax、caspase3/9转录,而C16-PAF无改善,反向确证MAPK/ERK转录响应参与肝毒。
讨论部分总结,研究人员指出TPTC经持续MAPK/ERK转录活化(伴DUSP1/6负调减弱)可能衔接脂代谢失衡与细胞命运偏移:ERK可影响SREBP1核位促fasn/acaca转录,并抑PPARα活性降acox1/lpl,协同致脂肪变;经IGF-EGFR-CDK网络下游抑制增殖,经Bcl-2家族磷酸化促线粒凋亡。但全文限于mRNA层面,未做ERK1/2磷酸化蛋白印迹,PD98059缓解为“通路涉及”而非“直接激活”确证,幼鱼机制外推成鱼宜慎。结论部分译为:本研究结果表明,TPTC诱导斑马鱼肝毒性,伴脂质代谢失衡、肝细胞增殖受抑与凋亡促进;TPTC暴露关联MAPK/ERK信号相关基因转录响应增强,MEK药理抑制可部分缓解肝异常,支持MAPK/ERK信号参与TPTC致肝损伤;但ERK1/2磷酸化蛋白验证及上游分子事件待补,整体为TPTC环境风险评价及有机锡水生肝毒机制理解提供科学依据。
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