cth-2/mpst-1依赖性H2S缺失加剧丙烯腈对秀丽隐杆线虫的急性神经毒性作用

针对丙烯腈(AN)神经毒性机制不明的问题，研究人员以模式生物秀丽隐杆线虫(C. elegans)为模型，揭示AN通过抑制3-巯基丙酮酸转移酶(3-MPST)介导的H2S合成通路诱发多系统毒性，证实H2S供体GYY4137的解毒作用，为开发靶向H2S的AN解毒剂提供理论依据。

在工业生产中广泛使用的丙烯腈(AN)是一种具有神经毒性的环境污染物，既往研究发现其与气体信号分子硫化氢(H₂S)存在关联，但整体动物层面的毒性机制证据仍不充分。针对这一科学问题，苏州大学医学部公共卫生学院的研究团队创新性地利用模式生物秀丽隐杆线虫(C. elegans)的遗传优势，系统解析了H₂S在AN急性毒性中的作用机制，相关成果发表在毒理学权威期刊《NeuroToxicology》。

研究采用多维度技术路线：通过甲基蓝分光光度法和醋酸铅试纸法双验证H₂S含量；利用酶活性检测分析3-MPST和CBS/CSE通路；结合突变体构建评估cth-2/mpst-1基因功能；采用转基因菌株Pdat-1::GFP观察多巴胺神经元形态；通过生存率、产卵量、体壁运动等表型分析综合评价毒性效应。

【急性AN暴露诱导剂量依赖性毒性反应伴多巴胺神经元损伤】

27.28 mM的LD₅₀显示AN具有显著致死效应，5 mM亚致死剂量即导致多巴胺神经元形态异常，体壁运动频率下降35.7%，产卵量减少28.3%，证实神经系统是AN主要靶点。

【AN特异性抑制3-MPST介导的H₂S合成】

AN暴露使H₂S含量降低42%，选择性抑制3-MPST活性达51%，下调mpst-1基因表达，但对CBS/CSE通路无影响，提示3-MPST是AN作用的关键分子靶点。

【cth-2/mpst-1缺陷加剧AN敏感性】

cth-2和mpst-1突变体H₂S合成能力分别下降37%和45%，AN暴露后死亡率较野生型增加1.8-2.3倍，寿命缩短30%，证实内源性H₂S缺失与AN毒性呈正相关。

【H₂S供体GYY4137展现解毒潜力】

50 μM GYY4137处理使AN暴露线虫存活率提升62%，运动功能恢复至对照组的85%，多巴胺神经元损伤减轻，为临床解毒剂开发提供候选分子。

该研究首次在整体动物层面证实AN通过破坏cth-2/mpst-1依赖的H₂S合成通路诱发多系统毒性，不仅拓展了对AN神经毒性机制的认识，更揭示了H₂S信号系统的保守性防护功能。Bobo Yang等研究者建立的线虫毒性评价体系，为环境污染物神经毒性研究提供了高效模型，而GYY4137的解毒效果验证，则为AN中毒的临床干预开辟了新思路。这些发现对工业毒物防控和神经保护策略开发具有双重指导价值。