Science:长期接触农药会加速鱼类老化,缩短寿命


长期暴露于一种常见农业杀虫剂的低浓度环境中,会加速鱼类的生理衰老并缩短其寿命——这是由圣母大学生物学家Jason Rohr领导的一项新研究的发现,该发现可能对环境监管和人类健康产生深远影响。

这项发表在《科学》杂志上的研究表明,长期暴露于浓度低到不足以引起直接毒性的毒死蜱,会导致鱼类在细胞水平上更快衰老。

实地研究揭示衰老模式

这项研究始于中国的实地研究,合作者们检查了数年间从不同农药污染水平的湖泊中收集的数千条鱼。Rohr及其同事观察到,生活在受污染湖泊中的鱼类缺乏年长个体,而相对未受污染湖泊中的种群则包含许多年长的鱼。这种模式表明,鱼类并非繁殖失败,而是在生命早期就死亡了。

"当我们检查鱼类肝脏中的端粒长度和脂褐素沉积(公认的衰老生物标志物)时,我们发现,相同实际年龄的鱼类在受污染湖泊中比在清洁湖泊中衰老得更快,"Rohr说道。他是圣母大学生物学系的Ludmilla F., Stephen J. and Robert T. Galla教授兼系主任。

化学分析揭示,毒死蜱是在鱼体组织中发现的唯一与衰老迹象持续相关的化合物。这些迹象包括端粒缩短(端粒就像鞋带末端的塑料帽,能减少染色体的磨损)以及脂褐素沉积(在长寿细胞内积聚的如老化蛋白质和金属等'垃圾')。

实验室实验证实发现

然而,Rohr表示,要确定毒死蜱是否是直接原因,研究人员需要进行浓度与野外测量值匹配的受控实验室实验。

在这项实验室实验中,长期低剂量暴露于毒死蜱导致了进行性的端粒缩短、增加了细胞衰老并降低了存活率,特别是对于那些来自受污染湖泊、生理上已经更老的鱼类。

"虽然实验室结果与实地观察高度吻合,但也有可能是一种在野外被遗漏的高剂量暴露事件,而不是慢性低剂量暴露,导致了寿命缩短,"Rohr说。他是圣母大学Berthiaume Institute for Precision Health、Environmental Change Initiative和Eck Institute for Global Health的成员。

为了排除这种可能性,Rohr及其同事进行了另一项实验室实验,证明短期暴露于高得多的剂量会导致快速毒性和死亡,但并不会通过缩短端粒和增加脂褐素来加速衰老。Rohr表示,这证明了长期累积暴露于极为常见的低浓度——而非短暂的高剂量峰值——是观察到的衰老的原因。

更广泛的生态与监管影响

Rohr指出,年长个体的丧失可能带来严重的生态后果,因为年长的鱼类通常在繁殖、遗传多样性和种群稳定性方面做出不成比例的贡献。

"这些发现也引起了更广泛的担忧,因为端粒生物学和衰老机制在脊椎动物中(包括人类)高度保守,"Rohr说。未来的潜在研究将探索这种现象在不同物种和化学物质中的普遍程度。

尽管欧盟已基本禁止毒死蜱,但它仍在中国、美国部分地区以及许多其他国家使用。然而,Rohr表示,本研究中观察到的衰老效应发生在低于当前美国淡水安全标准的浓度之下。

"我们的结果挑战了'化学品只要不造成即时伤害就是安全的'这一假设,"他说。"低水平暴露会通过加速生物衰老悄无声息地随时间累积损害,这突显了化学品安全评估必须超越短期毒性测试,以充分保护环境和人类健康。"(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Kai Huang et al, Chronic low-dose exposure to chlorpyrifos reduces lifespan in a wild fish by accelerating aging, Science (2026). DOI: 10.1126/science.ady4727.

Long-term pesticide exposure accelerates aging and shortens lifespan in fish
https://phys.org/news/2026-01-term-pesticide-exposure-aging-shortens.html


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