科学网—ENCECO|北京师范大学何佳团队：典型液晶单体通过干扰神经递质通路诱导斑马鱼神经毒性

已有 216 次阅读

2026-5-25 14:46

| 系统分类: 科研笔记

【研究背景导读】 液晶单体（Liquid Crystal Monomers, LCMs）是液晶显示面板的核心组成部分，广泛应用于电视、手机、电脑等电子设备中。随着全球液晶面板产量持续攀升，LCMs的环境释放问题日益突出。这类化合物在生产和废弃处理过程中可通过多种途径进入水体、土壤和空气，并在水生生物体内蓄积。已有研究发现，LCMs具有持久性、生物累积性和毒性特征，部分还被证实为内分泌干扰物。然而，关于LCMs是否对神经系统产生毒性作用，以及其背后的分子机制，科学界仍知之甚少。斑马鱼作为神经毒理学研究的经典模式生物，其神经发育和功能通路与人类高度保守。通过观察斑马鱼的行为变化和神经递质系统扰动，可有效评估环境污染物潜在的神经健康风险。

【文章内容概要】

近日，中国环境科学研究院与北京师范大学研究团队在《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》期刊发表题为“Neurotoxicity of typical liquid crystal monomers in zebrafish: Disruption of neurotransmitter pathways and underlying mechanisms”的研究论文。该研究以斑马鱼为模型，系统评估了三种典型液晶单体（tFPO-CF2-dF3B、2OdFP3bcH、TPrCB）的神经毒性效应，并结合行为学、神经递质分析及多组学手段探讨其潜在作用机制。

研究发现，LCMs暴露可显著扰乱斑马鱼幼鱼的运动行为，表现为运动能力下降、焦虑样行为增强以及对刺激的过度反应，提示其对神经系统功能具有明显干扰作用。

在神经递质层面，LCMs引起多种关键神经递质显著改变，包括多巴胺（DA）、5-羟色胺（5-HT）和γ-氨基丁酸（GABA）水平升高，而谷氨酸（GLU）水平下降，反映出兴奋性与抑制性神经信号之间的平衡被打破。进一步分析显示，LCMs可影响多达28种神经递质相关代谢物，涉及多巴胺能、5-羟色胺能及GABA能等多个神经调控通路。

图1. LCMs诱导的神经递质前体及代谢物变化。(a) 神经递质前体及代谢物的变化（n = 3）；(b) tFPO-CF2-dF3B、2OdFP3bcH和TPrCB的代谢通路示意图。统计学差异：与对照组相比，* p < 0.05，** p < 0.01。

机制研究表明，LCMs能够与多巴胺D2受体和5-HT1A受体等关键神经递质受体发生较强结合，提示其可能通过直接干扰受体功能影响神经信号传导。同时，多组学分析显示，LCMs暴露与神经递质代谢、离子转运（如钙信号）、线粒体功能以及炎症相关通路等多种生物过程异常有关。值得注意的是，研究指出，LCMs诱导的神经递质紊乱模式及相关分子通路，与部分人类神经系统疾病中观察到的改变具有一定相似性，例如阿尔茨海默病和精神分裂症。这提示LCMs可能通过影响关键神经调控网络，对神经健康产生潜在风险。

图2. 多组学分析。(a) 代谢物富集分析；(b) 转录组KEGG富集分析；(c) LCMs与TNF-α受体的结合；(d) qRT-PCR基因表达分析（n = 3）。统计学差异：与对照组相比，* p < 0.05，** p < 0.01。

总体而言，该研究从行为学到分子层面系统揭示了液晶单体对神经系统的干扰效应，强调其作为新污染物在神经毒性方面的潜在风险，为电子材料相关环境暴露的健康效应评估提供了重要依据。

【原文链接】

Shan He, Junjie Wang, Xingyu Guo, Kunyu Wei, Siyi Li, Jia He*, Fengchang Wu. Neurotoxicity of typical liquid crystal monomers in zebrafish: Disruption of neurotransmitter pathways and underlying mechanisms. Environmental Chemistry and Ecotoxicology, 2026. DOI: 10.1016/j.eneco.2025.12.003

【作者介绍】

通讯作者：何佳 副教授，北京师范大学水科学研究院

何佳，北京师范大学水科学研究院副教授，主要从事环境毒理与健康、水质基准与标准、生态风险评估及预测毒理学研究，相关成果发表于《Environmental Science & Technology》、《Environment International》等国内外环境科学领域权威期刊。

第一作者：何珊 博士后 广东省科学院生态环境与土壤研究所

何珊，广东省科学院生态环境与土壤研究所博士后。主要研究方向为环境毒理与风险评估。以第一作者在《Environment International》、《Journal of Hazardous materials》等期刊发表论文十余篇。

Environmental Chemistry and Ecotoxicology (缩写ENCECO) 主要聚焦化学品在全球环境中的传输规律及其在生态系统中的毒性机制，生物体中的生物利用度和生物蓄积性，食物链中的生物放大，以及生态系统分析中的新技术和新方法、跨学科生态毒理学信息的处理方法等。期刊主要研究方向包括：环境化学、生态毒理学、环境修复、风险评估等。

期刊已被ESCI、Scopus、Ei Compendex、BIOSIS Previews、Biological Abstracts、CAS、DOAJ、GEOBASE等数据库收录。《2025年中国科学院文献情报中心期刊分区表》正式发布，Environmental Chemistry and Ecotoxicology 荣列大类：环境科学与生态学1区，Top期刊；小类：ENVIRONMENTAL SCIENCES 环境科学1区；TOXICOLOGY 毒理学1区。中国科学技术协会正式发布《科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告》（2025版），Environmental Chemistry and Ecotoxicology 荣列TOP期刊。

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自科爱KeAi科学网博客。 链接地址： https://blog.sciencenet.cn/blog-3496796-1536310.html

上一篇： 运动如何为肥胖者的血管“减压”？胡敏团队揭示运动调节血管周围脂肪交感神经支配改善动脉硬化新机制 下一篇： SMAT|两性离子水凝胶：超分子设计赋能跨学科应用

主题：神经递质前体及代谢物