丙烯酰胺诱导的成年雄性斑马鱼（Danio rerio）神经内分泌紊乱：对运动、神经和生殖功能障碍的机制探讨

《Molecular Neurobiology》：Acrylamide-Induced Neuroendocrine Disruption in Adult Male Zebrafish (Danio rerio): Mechanistic Insights into Locomotor, Neuronal, and Reproductive Impairments

　　丙烯酰胺（AA）通过氧化应激、线粒体凋亡和神经内分泌紊乱等机制，显著影响斑马鱼运动行为、神经递质平衡及生殖功能，为环境神经毒性机制研究提供新证据。

　　

摘要

丙烯酰胺（AA）是一种已被广泛证实的神经毒素和哺乳动物的生殖毒素，对硬骨鱼类也存在潜在风险，但其对下丘脑-垂体轴和神经内分泌系统的影响仍需进一步研究。本研究假设丙烯酰胺暴露会干扰成年雄性斑马鱼的运动行为、神经递质平衡以及神经内分泌调节，从而影响其生殖能力。通过让斑马鱼暴露于0.5和0.75毫摩尔的丙烯酰胺环境中72小时，我们观察到乙酰胆碱酯酶活性、多巴胺水平及Nos1表达发生显著变化，这些变化与运动和行为缺陷相关。c-Fos免疫反应性的显著下降进一步表明神经元激活功能受损，可能与交配行为障碍有关。值得注意的是，丙烯酰胺还扰乱了大脑中的神经内分泌基因表达，包括亲吻肽（kiss1、kiss1rb、kiss2、kiss1ra）、促性腺激素（fshb、lhb）、雌激素受体（esr1、2a、2b）以及类固醇生成相关基因（cyp11a1、cyp17、hsd3b、cyp19a1b），这些变化与受精效率降低相吻合。从机制上看，氧化应激（表现为活性氧和脂质过氧化产物MDA水平升高）、抗氧化系统失调（过氧化氢酶、GST、Nox4、Nrf2/Keap1功能异常）以及Cox2表达改变引发了JNK磷酸化（激活）、Bax/Bcl2失衡、Caspase活化、Parp1切割和DNA片段化，最终导致脑细胞凋亡。有趣的是，CD206和Il-10表达增加以及促炎介质的抑制可能表明经丙烯酰胺处理的大脑中小胶质细胞的极化状态和免疫调节发生了变化。虽然现有研究主要揭示了丙烯酰胺对斑马鱼的神经毒性和神经内分泌系统的破坏作用，但基于计算机模拟的网络毒理学分析有望识别出丙烯酰胺可能影响的、与人类神经元和生殖健康相关的分子靶点及脑通路。本研究为丙烯酰胺毒性的机制基础及其在环境健康风险评估中的重要性提供了重要见解。