昆虫食物来源的蜕皮甾酮是否出现在水禽、猛禽、食肉哺乳动物及灵长类动物血液中

《PLOS One》：Do insect food-derived ecdysteroids appear in the blood of waterfowl, predatory birds, carnivorous mammals and primates?

　　

节肢动物蜕皮激素即所谓蜕皮甾酮（ecdysteroids），实验已表明其在高等脊椎动物中具有合成代谢效应，可促进能量供应、蛋白质合成及组织生长。此前已证实食虫鸣禽（Aves: Passeriformes）与蝙蝠（Mammalia: Chiroptera）血液中天然含有蜕皮甾酮。然而，部分食虫或人工饲喂昆虫的脊椎动物循环中是否也存在蜕皮甾酮尚不清楚。本筛选研究旨在通过采集动物园中野生或接受昆虫饲粮的哺乳动物、鸟类与爬行动物血液样本，结合超高效液相色谱与高分辨四极杆-轨道阱质谱（UHPLC-HRMS）分析以澄清该问题。动物园样本来自1种爬行动物（n=3）、1种食虫哺乳动物（n=8）、3种食肉动物（n=17）及1种灵长类（n=2）；另采集3种路杀食肉哺乳动物死后样本（n=15）；并采集6种水栖鸟类（n=44）与3种猛禽（n=47）血液。136份样本中仅2份检出蜕皮甾酮：一只普通红隼（Falco tinnunculus）含58.9 nM 20-羟基蜕皮酮（20-hydroxyecdysone, 20E），一只石貂（Martes foina）含40.9 nM 泪海南甾酮（dacryhainansterone，一种植物蜕皮甾酮）。尽管这些浓度不代表持续生物或合成代谢效应的证据，但报道显示20E转激活雌激素受体β与α的EC50分别为13.0与25.7 nM。因此，研究人员结果首次表明蜕皮甾酮可能以药理相关浓度存在于以食肉为主的鸟类和哺乳动物血中。但与持续食虫的鸣禽和蝙蝠不同，偶发性食虫动物血中可检测水平极少出现，故其在人工或偶尔昆虫饲喂动物园动物中的健康获益仍存疑。

研究背景与立项依据：蜕皮甾酮（ecdysteroids，节肢动物特有的甾体类蜕皮激素，植物中对应成分为植物蜕皮甾酮 phytoecdysteroids）在高等脊椎动物中被证实具有促进能量利用、蛋白质合成与组织生长的合成代谢（anabolic）活性。已有研究在持续食虫的鸣禽（Passeriformes）与蝙蝠（Chiroptera）血中稳定检出此类物质，近期也在放牧马循环中发现植物蜕皮甾酮来源分子，但除这些持续取食昆虫或植物的类群外，其他羊膜动物（amniote vertebrates）是否经食物获得并蓄积血源蜕皮甾酮尚不明确。鉴于昆虫作为新型人类食品与动物园补充饲粮的兴起，偶发性食虫的食肉鸟兽与灵长类是否存在可检测暴露，具有重要生态与营养学意义。研究人员由此设计跨类群筛查，论文发表于《PLOS One》。

主要技术方法概览：研究人员于2022–2025年建立136份羊膜动物抗凝全血队列，包括德国与匈牙利三家动物园中规律摄入黄粉虫（Tenebrio molitor）幼虫的爬行动物、食虫哺乳类、小型食肉兽与灵长类（n=30），匈牙利路杀新鲜食肉兽死后心室内采血（n=15），以及环志捕获的野生湿地鸟与猛禽幼体（n=91）；血样-80℃冻存。采用超高效液相色谱串联高分辨四极杆-轨道阱质谱（UHPLC-MS/HRMS）平行反应监测（PRM）模式，以poststerone(20E)-oxime为内标，基质匹配外标法定量10种目标蜕皮甾酮，定量下限（LOQ）5 nM，所有阳性样本五次重复验证。

研究结果

引言（Introduction）：界定蜕皮甾酮生物学来源与既往在鸣禽、蝙蝠、马中的发现，提出本筛查覆盖非持续食虫羊膜动物（动物园偶食昆虫兽类、野生机会性食虫兽、非雀形目鸟）的科学缺口。

材料与方法（Materials and methods）：描述上述三类样本队列地理与时间来源、EDTA抗凝血采集部位（活体尾静脉/臂尺静脉/腔静脉/隐静脉，死体心室）、冻存条件，以及UHPLC（Accucore C30柱，0.1%甲酸水-乙腈梯度）与Orbitrap Exploris 240质谱（正离子PRM，分辨率15000 FWHM，前置离子窗口0.5 Da，质量公差5 ppm）参数；明确靶向20E、polypodine B、poststerone、14-deoxy-20-hydroxyecdysone、ecdysone、ajugasterone C、calonysterone、dacryhainansterone等。

结果（Results）：30只规律昆虫饲喂动物园动物（含中国水龙、东欧刺猬、耳廓狐、臭鼬、猫鼬、鬼狒）全血未检出（低于LOQ）；15只路杀食肉兽中，4只石貂之一（春季采样）血中含40.9 nM dacryhainansterone（CV 1.4%）；91只水鸟与猛禽中，1只7月采于匈牙利的普通红隼雏鸟血中含58.9 nM 20E（CV 1.2%）。总检出率1.47%（2/136，95%CI 0.18–5.21%）。

讨论（Discussion）：研究人员指出，持续食虫雀形目血20E可超2000 nM、蝙蝠dacryhainansterone均值25.2 nM，本研究中偶发食虫兽检出浓度接近蝙蝠量级。红隼夏季高昆虫食比、石貂春季约70%植物性生物量且昆虫占比升高，分别解释20E与植物源dacryhainansterone来源；非飞行兽类与较大鸟类缺乏飞禽增强的旁细胞（paracellular）吸收途径、口服20E在啮齿/人生物利用度仅数百分点且清除快，共同导致偶食者血中极少蓄积。检出的40.9与58.9 nM处于20E转激活ERβ（EC₅₀ 13.0 nM）/ERα（EC₅₀ 25.7 nM）的药理相关区间，但散发性不支持持续效应。灵长类（鬼狒）定期食虫而血阴性，首次提示典型膳食下昆虫源蜕皮甾酮不会在灵长类循环累积，对人类食虫有参照价值。局限包括野生机会性食虫者采样前暴露不确定、跨分类群基质效应未单独评估。

结论翻译（结论部分总结）：研究人员首次证明蜕皮甾酮可出现在以食肉为主的鸟兽血中，但不同于持续食虫的鸣禽与蝙蝠，机会性食虫者血中可检测合成代谢物极少出现，可能与脊椎动物快速清除有关；两例阳性样本的药理相关浓度，使偶发昆虫饲喂动物园动物中蜕皮甾酮暴露的潜在效应仍待阐明。