亚慢性低剂量膳食氯甲醚暴露导致肉鸡肝肾损伤：体内证据与网络毒理学预测

《Environmental Pollution》：Subchronic Low-Dose Dietary Methoxychlor Exposure Causes Hepatic and Renal Injury in Broilers: In Vivo Evidence and Network Toxicology Predictions

　　

摘要

甲氧氯（MXC）是一种持久性有机氯农药，可能通过受污染的饲料进入家禽生产链。然而，长期低剂量膳食暴露对禽类的效应仍缺乏充分表征。本研究将雄性肉鸡饲喂含0、2、10、50或200 μg/kg MXC的日粮42天，评估其生长性能、血液学和血清生化指标、脏器指数、组织病理学以及血清炎症和氧化应激标志物；并采用网络毒理学和分子对接作为探索性计算分析工具。MXC处理产生了阶段性生长效应，其中2、10和200 μg/kg组在第22–42天的平均日增重降低。第42天时，所有MXC处理组的肾脏指数升高，组织学检查显示肝脏和肾脏存在与处理相关的病变。血清细胞因子和氧化还原标志物也随时间和处理呈变化趋势，但未呈现明确的单调浓度-效应关系。基于主要人类数据库的网络分析预测了239个MXC-肝损伤重叠候选靶点，并优先筛选出44个候选核心靶点，包括AKT1、SRC和CASP3，富集于NF-κB和PI3K-Akt相关通路。对接分析预测MXC与6个选定候选核心蛋白之间存在良好的模拟相互作用。总体而言，亚慢性低浓度膳食MXC暴露对肉鸡生长产生不利影响，并引起肝、肾损伤及全身性炎症和氧化应激紊乱。计算结果具有假设生成性，需进一步进行直接的生物学验证。

引言

甲氧氯（MXC）是一种具有内分泌干扰特性、环境持久性和生物累积潜力的有机氯农药（Vinyes-Nadal et al., 2024, Vinyes-Nadal et al., 2025, Muir and Howard, 2006）。尽管在许多地区已停止或限制其农业用途，但历史使用和持久性使得残留物仍存在于环境和农业基质中。美国环境保护署于2003年取消了MXC的所有注册，2023年MXC被列入《斯德哥尔摩公约》附件A且未附有任何特定豁免，该修正案于2025年2月26日生效。饲料暴露途径可能包括：在受污染土壤或水中种植的作物、储存和加工过程中的污染，以及受污染原料的残留转移（Amutova et al., 2021）。本实验室进行的一项未发表筛查调查显示，饲料和饲料原料中MXC含量为4.04–82.36 μg/kg（均值38.45 μg/kg），表明家禽生产中可能已发生低水平膳食暴露。由于受污染的饲料可能对动物健康产生不利影响并可能促进食物链转移，MXC的禽类毒性值得进行系统评估（Tang et al., 2025）。

目前关于MXC毒性的信息主要来源于哺乳动物研究和相对较高剂量的模型。据报道其效应包括内分泌干扰、生殖毒性、肝毒性和神经毒性（Wu et al., 2022, Wang et al., 2025b, Geng et al., 2024）。MXC可代谢为活性酚类代谢物，包括羟基甲氧氯（HPTE），它们能与雌激素受体相互作用并改变受体依赖性基因表达（Martini et al., 2020, Wu et al., 2022）。在小鼠中，MXC暴露与肝功能生物标志物改变、脂质过氧化、抗氧化失衡和细胞凋亡相关（Bhardwaj and Saraf, 2020, Ottupurakkal et al., 2025）。人体生物监测和流行病学研究也表明有机氯农药的持续暴露，但这些观察结果并不能确立MXC的特异性因果关系（Botella et al., 2004, Li et al., 2022, Zhu et al., 2015）。种属间在异源物代谢、免疫功能和内分泌生理方面的重要差异限制了从啮齿类动物直接外推到肉鸡。因此，低剂量饲料来源的MXC暴露对家禽的健康影响仍有待进一步明确。

因此，本研究评估了42天膳食MXC暴露对肉鸡生长性能、血液学和血清生化指标、脏器指数、组织病理学以及全身性炎症和氧化应激标志物的影响。网络毒理学和分子对接作为探索性工具纳入研究，以识别候选靶点和通路，从而为后续机制研究提供指导。研究目标在于生成与饲料污染风险评估相关的禽类毒理学证据，同时明确区分实验观察到的效应与计算预测。

各章节摘要

化学品和试剂

o,p'-甲氧氯（MXC，纯度99%）由迈柯博生物科技（北京）有限公司提供。

动物管理和实验设计

所有动物实验程序均经中国农业大学机构动物护理和使用委员会批准（批准号：AW52215202-1-07），并按照《农业研究与教学中动物护理和使用指南》执行。共从当地商业孵化场获得180只1日龄雄性艾维茵肉鸡，随机分配至五个

MXC对肉鸡生长性能的影响

膳食MXC对生长性能的影响见表1。第21天和第42天体重、任何时期的料重比（F:G），以及第0–21天和第0–42天的平均日增重（ADG）和平均日采食量（ADFI）均未检测到显著处理效应。在第22–42天，平均日增重（P = 0.0002）和平均日采食量（P = 0.0408）检测到总体处理效应。2、10和200 μg/kg组的平均日增重低于对照组，而50 μg/kg组与对照组无差异。尽管各处理间平均日采食量有所变化，但个体

讨论

作为代表性有机氯农药，MXC通过环境污染、生物累积和食物链传递对人类和动物健康构成潜在威胁（Wang et al., 2025b, Tang et al., 2025）。既往研究已确立肝损伤是关键毒理学终点，也是各种环境污染物和药物的主要不良效应（Jiang et al., 2019, Savage et al., 2019）。其潜在机制复杂，通常涉及多种失调

结论

本工作将受控的42天肉鸡饲喂试验与假设生成性计算分析相结合，扩展了低水平膳食MXC暴露的禽类证据，并将肝脏和肾脏确定为优先进一步研究的器官。研究结果支持对饲料中历史遗留MXC污染的持续监测，但并未确立单调浓度-效应关系、分子靶点结合、通路激活或向可食组织的残留物转移。

CRediT作者贡献声明

何文军：验证、方法学、调查研究、数据管理。刘高义：撰写—初稿、方法学、调查研究、正式分析、数据管理、概念构思。陈一强：撰写—审阅与编辑、监督、项目管理、资金获取。唐曙生：撰写—审阅与编辑、监督、资金获取。邹新春：调查研究、数据管理。段巧民：资源、调查研究、数据管理。刘颖：调查研究、数据管理。

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。

刘高义|何文军|段巧民|邹新春|金永鹏|刘颖|唐曙生|陈一强

中国农业大学动物医学院国家动物传染病诊断与流行病学重点实验室，北京 100193，中国