敵草快（DQ）是農業領域控制雜草的滅生性除草劑，百草枯被禁用後，敵草快得到廣泛應用。由于其水溶性強，在環境中殘存的敵草快是否會對環境生物産生影響，我們以秀麗隐杆線蟲（Caenorhabditis elegans）為模式生物，探讨了環境濃度下敵草快對神經毒性和細胞死亡的影響。研究發現，低濃度的 DQ 暴露會導緻發育中度缺陷，還導緻秀麗隐杆線蟲多巴胺能神經元出現缺陷。通過轉錄組分析，揭示了與這種生物水平毒性受到了細胞死亡、過氧化物酶體穩态相關的幾種通路調控，并且多巴胺能神經元相關的基因被顯著下調。在DQ 暴露下，在秀麗隐杆線蟲胚胎的不同發育階段中，凋亡細胞數量顯著增加，促進了胚胎細胞死亡。尤其在吞噬缺陷突變體 ced-1 (e1735) 中，細胞死亡現象更為顯著。進一步研究通過ROS（活性氧）特異性探針和轉基因報告株證實，DQ 暴露導緻秀麗隐杆線蟲體内ROS水平呈劑量依賴性升高，伴随氧化損傷的出現。此外，線粒體功能受到顯著影響。線粒體複合物 I 的活性在 DQ 暴露後呈濃度依賴性下降，而複合物 III 的活性 DQ處理下顯著增加。與此一緻，在人 HEK293T 細胞中，研究還觀察到 DQ 處理後複合物 II 和 III 的蛋白水平發生了特異性變化，線粒體ROS也顯著增加。這些結果進一步揭示了 DQ 對線粒體功能及氧化應激的影響機制。
近日，365英国上市官网在线駱焱平教授、王蘭英教授與環境科學與工程學院李漢增教授在環境領域期刊Environmental Science & Technology發表題為“Diquat induces cell death and dopamine neuron loss via reactive oxygen species (ROS) generation in Caenorhabditis elegans”的研究論文。其中，團隊成員王兵為論文的第一作者，駱焱平教授、李漢增教授和王蘭英教授為論文的通訊作者。
本研究得到了海南省自然科學基金（324RC454）和海南省重點研發項目（ZDKJ2021041）的資助。
論文原文鍊接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c07783
(圖文：駱焱平，審核：王睿）
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