四篇连发！累计 IF 超 40！看广州大学闫兵教授团队如何用代谢组解码环境毒物神经影响的毒性机制？

代谢组项目文章四连发！

打开环境毒理学神经毒性机制 “黑匣子”

文献名称：Hypochlorite-driven oxidative dissolution boosts neurodevelopmental toxicity of cadmium sulfide nanoparticles in zebrafish

发表期刊：Environmental Science & Technology

影响因子：11.3

研究内容：研究揭示了在废水处理中常用的消毒剂次氯酸盐（hypochlorite）可诱导硫化镉纳米颗粒（CdSNPs）发生氧化溶解，释放出有毒的镉离子，从而显著增强其对斑马鱼神经发育的毒性。实验表明，CdSNPs在次氯酸盐作用下呈现倒U型溶解模式，释放的镉离子干扰了斑马鱼体内单胺类神经递质（如多巴胺、5-羟色胺和去甲肾上腺素）的合成、代谢与受体信号通路，导致其行为异常和神经元发育受损。研究还发现，CdSNPs本身虽溶解度低，但在体内可能通过“特洛伊木马”机制释放镉离子，对神经系统产生类似游离镉离子的毒性效应。该文强调了在含氯消毒环境中，金属硫化物纳米颗粒的潜在生态风险及其对水生生物神经发育的威胁，为环境风险评估提供了新视角。

文献名称：Enhancing effect of humic acid on neurodevelopmental impact of cadmium sulfide nanoparticles to zebrafish

发表期刊：Journal of Hazardous Materials

影响因子：11.3

研究内容：研究探讨了腐殖酸（HA）对CdSNPs在斑马鱼中神经发育毒性的影响。研究发现，光照会促进CdSNPs的氧化溶解并释放镉离子，而HA通过在其表面形成包覆层抑制这一过程，减少镉离子的释放与生物积累。然而，尽管HA降低了CdSNPs的溶解度，却显著增强了其对斑马鱼神经行为的毒性效应，包括运动能力下降、神经元轴突发育异常及神经活动减弱。机制上，CdSNPs与HA共同作用显著干扰了多巴胺、谷氨酸、γ-氨基丁酸和甘氨酸等神经递质系统，影响相关酶和受体蛋白的表达。研究指出，CdSNPs的纳米颗粒本身及其与HA的复合物在神经毒性中发挥重要作用，提示在自然水体中溶解性有机质的存在可能加剧金属硫化物纳米颗粒的生态风险。

文献名称：Neurotoxicity of the Cu(OH)₂ nanopesticide through perturbing multiple neurotransmitter pathways in developing zebrafish

发表期刊：Environmental Science & Technology

影响因子：11.3

研究内容：研究系统评估了商业纳米农药氢氧化铜（Cu(OH)₂）对斑马鱼幼体的神经毒性作用，发现其可诱导运动能力下降、避暗行为增强和视觉运动反应异常等神经行为变化。通过代谢组学和转录组学分析，发现纳米农药显著干扰了斑马鱼体内多条神经递质通路，包括多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸和γ-氨基丁酸系统，降低了相关神经递质及其前体和代谢产物的含量，并下调了关键合成酶、受体和转运蛋白的表达。与铜离子相比，纳米农药对谷氨酸和γ-氨基丁酸通路的干扰更为显著，表明其神经毒性不仅来源于铜离子本身，还与纳米形态及其诱导的代谢重编程有关。该研究揭示了纳米农药通过扰乱神经递质系统诱导神经发育毒性的机制，为其生态风险评估提供了重要依据。

文献名称：Comprehensive interrogation of metabolic and bioenergetic responses of early-staged zebrafish (Danio rerio) to a commercial copper hydroxide nanopesticide

发表期刊：Environmental Science & Technology

影响因子：11.3

研究内容：在斑马鱼胚胎中，研究团队利用代谢组学等方法比较了环境剂量下Cu(OH)₂纳米农药与传统硫酸铜的毒性差异。结果显示，在100 μg/L铜浓度下，纳米农药比铜离子引起更高死亡率与畸形率，尽管后者在鱼体内积累更多并诱发更强的金属硫蛋白与ABC转运蛋白响应。两者均抑制糖酵解、引发能量应激，但纳米农药还显著改变能量代谢模式：它增强三羧酸循环活性，提高相关有机酸含量及关键酶活性，同时导致谷氨酸与谷氨酰胺耗竭，促使代谢转向氨基酸分解与脂质积累，还削弱了斑马鱼通过氧化磷酸化缓解能量应激的能力。该工作系统揭示了Cu(OH)₂纳米农药对代谢网络与线粒体功能的特异性干扰，为其生态风险评估提供机制依据。