中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）斬獲新年首篇Science！

環(huán)境中廣泛存在的低濃度化學(xué)品對(duì)野生動(dòng)物壽命的潛在影響長(zhǎng)期未受到足夠重視。傳統(tǒng)毒理學(xué)研究多關(guān)注高劑量急性暴露的致死效應(yīng)，并以此制定化學(xué)品的“安全”標(biāo)準(zhǔn)。然而，越來(lái)越多的證據(jù)表明，長(zhǎng)期暴露于極低濃度的污染物也可能通過(guò)積累亞致死效應(yīng)，加速生理衰老過(guò)程，從而縮短生物壽命、影響種群存續(xù)。這一問(wèn)題在農(nóng)藥污染普遍的水生環(huán)境中尤為突出，亟待通過(guò)野外與實(shí)驗(yàn)室結(jié)合的研究予以驗(yàn)證。

2026年1月15日，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）劉春生教授團(tuán)隊(duì)與美國(guó)圣母大學(xué)Jason R. Rohr教授合作，在《科學(xué)》期刊發(fā)表了題為《慢性低劑量毒死蜱暴露通過(guò)加速衰老縮短野生魚(yú)類(lèi)壽命》的研究。該研究通過(guò)歷時(shí)四年的野外調(diào)查與實(shí)驗(yàn)室控制實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)揭示了常見(jiàn)有機(jī)磷農(nóng)藥毒死蜱在環(huán)境相關(guān)濃度下對(duì)魚(yú)類(lèi)衰老進(jìn)程的長(zhǎng)期危害。

研究團(tuán)隊(duì)在2020至2023年間對(duì)來(lái)自長(zhǎng)江中游湖泊的達(dá)氏鲌進(jìn)行了系統(tǒng)分析。結(jié)果顯示，農(nóng)藥污染較重的湖泊中，大型、高齡（≥3歲）個(gè)體比例顯著低于污染較輕的湖泊，種群年齡結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)“年輕化”趨勢(shì)。同時(shí)，魚(yú)類(lèi)體內(nèi)農(nóng)藥總毒性單位與高齡個(gè)體比例呈顯著負(fù)相關(guān)，表明農(nóng)藥負(fù)荷直接影響?hù)~(yú)類(lèi)存活至高齡的可能性。

為探究其生理機(jī)制，研究人員檢測(cè)了肝臟中脂褐素沉積與相對(duì)端粒長(zhǎng)度這兩個(gè)衰老標(biāo)志物。污染湖泊中的魚(yú)類(lèi)在所有年份均表現(xiàn)出比對(duì)照湖泊高2-3倍的脂褐素積累。端粒長(zhǎng)度隨年齡增長(zhǎng)而縮短，且在農(nóng)藥高負(fù)荷年份，污染湖泊中各年齡組魚(yú)類(lèi)的端粒長(zhǎng)度均顯著短于對(duì)照湖泊。進(jìn)一步分析鎖定毒死蜱為主要致毒因子，其濃度與端粒長(zhǎng)度和高齡魚(yú)比例均呈負(fù)相關(guān)，且貢獻(xiàn)了污染湖泊中70%以上的毒性單位。

通過(guò)為期4個(gè)月的實(shí)驗(yàn)室慢性暴露實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在10與50 ng/L的環(huán)境相關(guān)濃度下，毒死蜱會(huì)導(dǎo)致達(dá)氏鲌端粒長(zhǎng)度劑量依賴(lài)性縮短、脂褐素沉積增加，并顯著降低其存活率，且對(duì)生理年齡更大、原本端粒較短的東梁子湖高齡魚(yú)影響最為顯著。相比之下，急性高劑量暴露雖導(dǎo)致死亡，卻未引起端粒縮短等加速衰老的效應(yīng)，說(shuō)明野外觀察到的種群結(jié)構(gòu)變化源于長(zhǎng)期低劑量暴露的累積效應(yīng)。

總結(jié)
該研究首次在野外種群中建立了農(nóng)藥慢性低劑量暴露與加速衰老、壽命縮短之間的因果聯(lián)系，揭示了傳統(tǒng)基于急性毒性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系可能?chē)?yán)重低估某些化學(xué)品的長(zhǎng)期生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。鑒于毒死蜱等農(nóng)藥在全球水體中廣泛檢出，且脊椎動(dòng)物衰老機(jī)制具有保守性，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)環(huán)境保護(hù)政策與公共健康評(píng)估具有重要警示意義。