加利福尼亚州哺乳动物在杀鼠剂使用格局变化背景下的溴敌灵暴露与中毒模式

《Environmental Pollution》：Patterns of bromethalin exposure and toxicosis in California mammals across a shifting rodenticide use landscape

　　

•在美国加利福尼亚州13种哺乳动物中确认了溴甲醚暴露
•约四分之一的受检野生动物尸体曾被暴露于溴甲醚
•脂肪组织对溴甲醚代谢物的检测频率最高
•第二代抗凝血灭鼠剂受限后，溴甲醚的使用量增加

引言
鼠类害虫在全球范围内造成了巨大的经济损失并威胁人类健康（Himsworth等，2013；Diagne等，2023）。灭鼠剂被广泛用于城市、野地-城市交界带和农业景观中，以抑制鼠类害虫种群并消除虫害（Stenseth等，2003；Witmer，2007；Jacob和Buckle，2018）。因此，灭鼠剂的广泛使用导致了有据可查的非目标野生动物暴露和死亡，尤其是抗凝血灭鼠剂（ARs），这持续引发对野生动物保护和生态系统健康的担忧（Rattner等，2014；Elliot等，2016；Gomez等，2022；Keating等，2024；Fernández-Casado等，2025）。随着与抗凝血灭鼠剂使用相关的不良生态效应而不断出台新的区域灭鼠剂限制措施，非抗凝血类灭鼠剂活性成分正被用于鼠类管理（例如溴甲醚）。然而，溴甲醚及其代谢物脱甲基溴甲醚（DMB）对非目标野生动物的暴露、饮食途径和生态风险仍未得到充分表征（美国环保署，2024；美国农业部，2025）。

溴甲醚是一种急性神经毒性灭鼠剂，用于控制伴随人类活动的鼠类，如小鼠和大鼠（鼠科）。它可供害虫防治专业人员和普通消费者使用，可应用于防撬诱饵站、地下埋设，偶尔也用于树冠和岛屿环境中的保护目的（Jackson等，1982；van Lier和Cherry，1988；美国农业部，2025）。溴甲醚于20世纪70年代开发，用于对抗抗华法林的大鼠，1980年代作为抗凝血剂的替代品进入美国市场（Spaulding和Spannring，1988）。啮齿动物可能在单次取食溴甲醚诱饵后摄入致死剂量，并可能在约2至4天内（平均）因中毒（即毒血症）死亡，具体取决于剂量和诱饵摄取量（Spaulding和Spannring，1988；Witmer和Moulton，2014）。鉴于溴甲醚单次摄入即可产生毒性，非目标暴露对野生动物构成风险，同时也对人类和伴侣动物构成风险（Pasquale-Styles等，2006；Coppock，2013；McMillin等，2016）。

摄入后，溴甲醚在肝脏中迅速代谢，形成其高毒性和生物活性代谢物DMB（van Lier和Cherry，1988）。虽然溴甲醚和DMB均为氧化磷酸化的生物活性解偶联剂，但DMB更为强效，被认为是导致临床毒性的主要驱动因素（van Lier和Cherry，1988；Peterson，2013）。这两种化合物均为亲脂性物质，会在富含脂质的组织（如脂肪组织和中枢神经系统）中生物蓄积（Dorman等，1992）。一旦被全身吸收，这些化合物（主要是DMB）的存在会破坏氧化磷酸化过程，导致脑脊液和脊髓液压力升高及水肿，在某些情况下导致呼吸衰竭（van Lier和Cherry，1988；Dorman等，1992；McMillin等，2016）。直接消耗溴甲醚的动物（初级暴露）会将母体化合物大量代谢为DMB（van Lier和Cherry，1988），而疑似二级或三级暴露（即消耗受污染的猎物）的动物则直接摄入DMB。然而，每种暴露途径均可导致DMB检测结果呈阳性（Murray和Cox，2023a, 2023b；Klainbart等，2025）。由于溴甲醚摄入后迅速且主要代谢为DMB，且DMB是更为稳定的化合物（Van Leir和Cherry，1998；Filigenzi等，2015），通过检测DMB来评估溴甲醚暴露是诊断中最可靠的指标（Murray和Cox，2023a；Klainbart等，2025）。因此，DMB检测被视为并报告为"溴甲醚暴露"，因为所有DMB检测均源自该母体化合物。

经历亚致死和致死性溴甲醚暴露的动物可表现出多种神经系统症状，这些症状类似于神经嗜性传染病（如狂犬病、犬瘟热病毒、高致病性禽流感）或创伤（如脊髓或头部损伤），这可能使诊断复杂化或导致误诊（McMillin等，2016）。这些临床症状可能包括共济失调、后肢瘫痪、眼球震颤、强直、抽搐和震颤，这些症状可能随时间消退或导致死亡（Peterson，2013；McMillin等，2016；Klainbart等，2025）。溴甲醚中毒症的死后诊断可能具有挑战性（McMillin等，2016；Romano等，2018）。在没有初级或二级暴露证据（如摄入诱饵或受污染的猎物）的情况下，诊断依赖于在检测组织样本（如脂肪、脑或肝脏）中检测到DMB、记录的症状或中枢神经系统内特征性死后病变，以及排除传染性神经系统疾病或创伤（McMillin等，2016；Murray和Cox，2023b；Klainbart等，2025）。由于野生动物尸体收集的物流条件多变，尸体经常需要在解剖和组织采样前冷冻保存。因此，组织中的冻融伪影和自溶（细胞分解）通常会使得脑及其他中枢神经系统组织的组织病理学和死后特征性病变评估变得复杂化（Murray和Cox，2023a）。对于伴侣动物，生前诊断工具（如磁共振成像（MRI））可以帮助识别特征性病变并诊断溴甲醚中毒症（Klainbart等，2025）；然而，这些方法对于死后野生动物调查而言是不可行或无法获得的。

溴甲醚被描述为对非目标野生动物的初级和二级中毒症具有相对较低的风险（Jackson等，1982；Spaulding和Spannring，1988）。然而，这一评估缺乏有限文献的良好支持，尤其是鉴于溴甲醚的毒性效应源于其代谢物DMB。受控暴露研究表明，当直接将DMB给予动物时，它具有高度毒性，证实了代谢物而非母体化合物是活性毒性物质（van Lier和Cherry，1988）。此外，暴露和毒性风险评估主要基于实验室研究或饲喂试验，在生态设置中数据不足（Erikson和Urban，2004；美国环保署，2024；美国农业部，2025）。迄今为止，已在非目标物种中记录到暴露和中毒症，包括伴侣动物（家养狗和猫；Klainbart等，2025；Sykes等，2026）、野鹦鹉（Aratinga sp.；Van Sant等，2019）、人类（Feldman等，2019）以及北美不同营养级的野生动物。已报告溴甲醚暴露的非目标野生动物物种包括浣熊（Procyon lotor；Bautista等，2014；McMillin等，2016）、条纹臭鼬（Mephitis mephitis；McMillin等，2016）、灰狐（Urocyon cinereoargenteus；McMillin等，2016）、美洲黑熊（Ursus americanus；Cox等，2022）、东部狐松鼠（Sciurus niger；McMillin等，2016）、红尾鵟（Buteo jamaicensis；Murray和Cox，2023a）、横斑林鸮（Strix varia；Murray和Cox，2023a）、东部角鸮（Megascops asio；Murray和Cox，2023a）、白头海雕（Haliaeetus leucocephalus；Murray和Cox，2023b）和美洲狮（Puma concolor；Rudd等，2024）。鉴于报告的溴甲醚案例数量不断增加，需要进行有针对性的研究，以更好地了解暴露趋势和营养途径，包括捕食者和食腐动物的二级和三级溴甲醚暴露（Murray和Cox，2023a, 2023b；Rudd等，2024）。

在本研究中，我们评估了2017年至2024年间美国加利福尼亚州哺乳动物野生动物死亡案例中的溴甲醚暴露和中毒症。我们考察了2020年《加利福尼亚生态系统保护法案》（AB1788）实施前后的全州溴甲醚使用趋势，该法案对第二代抗凝血灭鼠剂（SGARs）的使用进行了限制并设有豁免条款。我们的研究目标为：1）总结跨哺乳动物物种和营养群的溴甲醚暴露情况；2）评估在野生动物死亡调查中用于筛选溴甲醚暴露的组织样本类型；3）识别加利福尼亚州法规变更后溴甲醚和SGAR使用可能存在的变化。

研究区域
尸体来自美国太平洋沿岸北美地区的整个加利福尼亚州。加利福尼亚州拥有广阔的纬度范围（32°N–42°N），具有多样的地形、地质和生态区域（Griffith等，2016）。加利福尼亚州鱼类与野生生物部（CDFW）在该州运作，并在58个县内划分了六个管辖区域。

数据和尸体收集
我们汇编了来自哺乳动物尸体的毒理学检测结果，这些尸体经过了溴甲醚筛检——

溴甲醚暴露
在2017年1月1日至2024年12月31日期间，从537具经解剖的个体尸体中收集了组织样本，总计558个样本（某些尸体检测了多种样本类型，见表S3）。在研究期间提交的野生动物尸体组织样本中检测DMB的情况，是在怀疑中毒时、在机会性非目标灭鼠剂监测过程中，或作为物种聚焦的死亡研究项目的一部分进行筛检的。在提交的尸体中，——

讨论
本研究首次对哺乳动物野生动物中的非目标溴甲醚暴露进行了综合评估，并记录了全州溴甲醚使用量的增加，这与立法对SGAR使用的限制相吻合。在13个物种约25%的受检尸体中检测到溴甲醚代谢物DMB，其中包括中型肉食动物和顶级捕食者，这表明非目标溴甲醚暴露可以在不同哺乳动物分类群中以及多个营养级中发生——

结论
我们的研究结果表明，溴甲醚暴露是一个新兴的野生动物健康问题，这与美国对ARs的限制增加和使用量下降相吻合。加利福尼亚州对第一代和第二代ARs的额外限制可能促成了替代灭鼠剂（如溴甲醚）在全州范围内的使用增加。了解常用和新兴灭鼠剂的生态毒理学可以帮助制定缓解策略和替代方案——

CRediT作者贡献声明
Brandon Munk：写作——审阅与编辑，项目管理，方法论，调查，资金获取，数据整理，概念化。
Deana L. Clifford：写作——审阅与编辑，项目管理，方法论，调查，资金获取，数据整理，概念化。
Robert H. Poppenga：写作——审阅与编辑，验证，方法论，形式分析，数据整理，概念化。
A. Jane Riner：写作——审阅与编辑，验证，方法论，——

未引用参考文献
加利福尼亚州农药管理局，2020；Elliott等，2016；美国环境保护署，2024；Erickson和Urban，2004；Pasquale-Styles等，2006；Posit团队，2023；Romano等，。

利益冲突声明
作者声明没有已知的竞争经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。

数据可用性
本研究使用的农药使用报告数据在 https://calpip.cdpr.ca.gov/main.cfm 公开可用。

资金致谢
本文呈现的毒理学分析和相关数据由跨越多年和多个项目的各类州级拨款资助。

利益冲突声明
? 作者声明没有已知的竞争经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。

致谢
我们感谢CDFW野生动物健康实验室工作人员、CAHFS病理学家和毒理学家、CDFW区域生物学家、研究合作者和科学助手在死后调查中提供的协助。我们感谢野生动物康复中心、州、联邦和部落政府科学家和生物学家、学术和大学合作者、野生动物顾问以及提交动物进行死后检查的公众。我们感谢Barnett Rattner和环境污染——

Ryan P. Bourbour|Jaime L. Rudd|Robert H. Poppenga|A. Jane Riner|Brandon Munk|Deana L. Clifford