6-PPD醌（6-PPDQ）是轮胎抗氧剂N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺（6PPD）在环境中与臭氧反应后衍生的一种醌产物。本研究聚焦于环境污染物6-PPDQ在环境相关浓度下对秀丽线虫三羧酸循环的影响。研究指出，即使在环境相关浓度下，6-PPDQ也能显著降低线虫三羧酸循环中间代谢物水平及相关关键酶基因表达，暗示了6-PPDQ环境暴露对生物体三羧酸循环的潜在影响。
【文章内容概要】
由于广泛的检出和明显的毒效应，6-PPDQ已逐渐成为一个新的环境研究关注点。在最新发表于《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》的研究中，来自东南大学的科研人员探究了 6-PPDQ对秀丽线虫体内三羧酸循环的影响及其潜在机制。三羧酸循环是发生在细胞线粒体内的关键代谢途径，在细胞代谢中起核心作用，连接糖、脂肪和氨基酸代谢，为氨基酸、脂肪酸和糖原的合成提供中间体，而这些物质对于维持生命活动是必不可少的。
研究表明，在环境相关浓度（0.1–10 μg/L）下，6-PPDQ通过降低中间代谢物水平（如三羧酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸、苹果酸和草酰乙酸等）干扰三羧酸循环。这些中间代谢物的减少是由于相关关键酶基因表达受到抑制所致。6-PPDQ会抑制编码柠檬酸合酶（cts-1）、异柠檬酸脱氢酶 2（idh-2）和α-酮戊二酸脱氢酶复合体（dlst-1、dld-1）的基因表达。因此，“6-PPDQ 暴露显著影响秀丽线虫的三羧酸循环，这对于理解该污染物对环境和人类健康的潜在风险至关重要。”
研究人员还观察到，6-PPDQ暴露降低了乙酰辅酶 A 和丙酮酸含量，其相关于对三羧酸循环的干扰。丙酮酸生成的乙酰辅酶A是该循环的关键底物。在编码控制乙酰辅酶 A 合成的丙酮酸脱氢酶复合体成分的基因中，只有 dlat-1 和dld-1 的表达受到 6-PPDQ的抑制。与丙酮酸生成相关的基因 pyk-1 和pyk-2 的表达也被减弱。对这些基因进行 RNA 干扰进一步加剧了三羧酸循环的紊乱，表明了这些变化在6-PPDQ诱导毒性中所起的重要调控作用。
研究还表明，三羧酸循环的紊乱以及乙酰辅酶 A 和丙酮酸含量的降低进一步导致秀丽线虫线粒体功能异常，具体表现为秀丽线虫氧消耗率的增加和 ATP 含量的降低。此外，研究人员还探究了丙酮酸钠的治疗效果，发现其可以有效抑制 6-PPDQ诱导的毒性效应。因而研究人员总结道：“丙酮酸钠处理可能是干预 6-PPDQ毒性的一种有前景的方法。”
因此，本研究在 6-PPDQ如何干扰三羧酸循环的代谢过程方面提供了有价值见解，强调了该污染物的潜在环境暴露风险，进一步提示了 6-PPDQ 暴露潜在对环境生物和人类健康的影响。
Wan, X., Liang, G., Wang, D. (2025). 6-PPD quinone at environmentally relevant concentrations disrupts citric acid cycle in Caenorhabditis elegans: Role of reduction in acetyl CoA and pyruvate contents. Environmental Chemistry and Ecotoxicology, 7(2025), 1119–1129.
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