昆虫源蛋白水解物对CMIT暴露贻贝的毒性缓解作用：细胞与生理机制解析

　　本刊推荐：面对新兴污染物环境毒性加剧的挑战，研究人员以地中海贻贝为模型，探究黑水虻蛋白水解物(BPHs)对甲基氯异噻唑啉酮(CMIT)诱导毒性的缓解机制。通过细胞活力检测、吞噬功能分析、渗透调节能力评估及抗氧化基因表达谱解析，发现BPHs能显著恢复CMIT导致的免疫抑制和氧化损伤，为可持续污染治理策略提供新思路。

　　

随着工业化进程加速，新兴污染物在水生环境中的检出频率持续攀升，特别是疫情期间广泛使用的异噻唑啉酮类杀菌剂甲基氯异噻唑啉酮(CMIT)，因其潜在的生态风险引发关注。这类污染物不仅破坏水生生物免疫机能，更可能通过食物链传递威胁人类健康。面对传统治理方法的局限性，开发基于天然产物的可持续解毒策略成为研究热点。在此背景下，昆虫源生物活性肽因其绿色可再生特性和多重生物活性崭露头角，其中黑水虻(Hermetia illucens)幼虫蛋白水解物(BPHs)凭借其明确的抗氧化、抗炎特性及循环经济价值，被视为极具潜力的环境友好型解毒剂。

发表于《Sustainable Chemistry and Pharmacy》的研究论文系统评估了BPHs对CMIT诱导贻贝毒性的缓解效应。研究团队以地中海贻贝(Mytilus galloprovincialis)为生物指示物种，设计四组暴露实验：空白对照(CTR)、CMIT(0.01 mg/L)暴露组、BPHs(0.5 mg/mL)处理组及CMIT+BPHs混合暴露组。通过14天暴露实验，综合运用细胞生物学与分子生物学技术手段，重点监测血淋巴细胞和消化腺两大关键组织的生理响应。

关键技术方法包括：1) 基于MTT法、中性红保留试验和台盼蓝排除法的细胞活力检测；2) 以酿酒酵母为靶标的吞噬功能分析；3) 调控体积减小(RVD)视频计量法评估消化腺细胞渗透调节能力；4) 实时荧光定量PCR技术检测Cu/ZnSOD、MnSOD、Hsp70及CYP4Y1基因表达谱。所有实验均设三次生物学重复，统计采用单因素方差分析结合事后检验。

3.1 细胞活力调控

CMIT暴露显著降低血淋巴细胞活力(p<0.01)，MTT法显示活性下降12.3%，中性红保留试验表明溶酶体膜稳定性受损。BPHs单独处理组与对照组无显著差异，而混合组细胞活力恢复至对照水平94.7%。消化腺细胞呈现相同趋势，CMIT组MTT活性降低15.8%，混合组恢复11.2%，证实BPHs能有效维持细胞膜完整性和代谢功能。

3.1.4 血淋巴细胞吞噬功能

CMIT暴露使吞噬活性降低34.5%(p<0.01)，γ-肌动蛋白(γ-Actin)基因表达下调2.3倍。BPHs处理组吞噬功能与对照组持平，混合组吞噬活性恢复至对照组85.6%，γ-Actin表达同步回升，表明BPHs可通过稳定细胞骨架增强免疫机能。

3.1.3 调控体积减小应答

在800 mOsm低渗胁迫下，CMIT组消化腺细胞体积调节能力丧失62%，而混合组恢复至对照组78.4%水平，证明BPHs能维护离子通道功能和细胞稳态。

3.1.6 氧化应激响应

CMIT暴露引起抗氧化基因显著上调：Cu/ZnSOD表达增加3.2倍，MnSOD升高2.8倍，Hsp70上调4.1倍，CYP4Y1（细胞色素P450家族成员）表达增强3.5倍。BPHs单独处理组呈现差异化调控：MnSOD与CYP4Y1适度上调，Hsp70下调40%，而混合组各基因表达均趋近对照组水平，证实BPHs通过调控抗氧化防御系统缓解氧化损伤。

研究结论表明，黑水虻蛋白水解物能通过多途径拮抗CMIT毒性：一是通过稳定细胞膜结构和线粒体功能维持细胞活力；二是通过保护细胞骨架完整性恢复免疫吞噬功能；三是通过调节渗透压应答维持细胞稳态；四是通过调控抗氧化基因表达网络减轻氧化应激。这种多靶点保护作用主要归因于BPHs中富含的低分子量活性肽，其可通过清除自由基、抑制炎症通路及增强解毒酶活性发挥协同保护效应。

该研究首次系统阐释昆虫源蛋白水解物在水生毒理干预中的应用潜力，为绿色污染治理技术开发提供理论依据。未来研究需进一步分离鉴定关键活性肽段，探索其在不同污染物类型及多物种间的普适性，推动其在实际环境修复中的应用。