《Aquatic Toxicology》：Adverse effects of sodium fluoride exposure on the development, thyroid morphology and disease resistance in rainbow trout (
Oncorhynchus mykiss) embryos and larvae
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钠氟对虹鳟鱼胚胎及幼鱼甲状腺激素系统与免疫系统的亚致死效应研究，探讨低浓度氟化物对早期发育、行为、甲状腺组织及病毒抵抗能力的影响。
帕内蒂埃·保罗琳（Pannetier Pauline）|卡肖·杰罗姆（Cachot Jér?me）|克莱兰多（Clérandeau Christelle）|鲍曼·丽莎（Baumann Lisa）|布劳恩贝克·托马斯（Braunbeck Thomas）|格尔兹·丽莎（G?lz Lisa）|斯托尔（Stoll Marian）|卢布蒂纳·莱娜伊格（Louboutin Léna?g）|贝莱克·劳雷（Bellec Laure）|莫兰·蒂埃里（Morin Thierry）|达尼翁·莫尔甘（Danion Morgane）
法国国家卫生安全研究院（ANSES），普卢弗拉甘-普卢扎内-尼奥尔实验室（Ploufragan-Plouzané-Niort Laboratory），鱼类病毒学、免疫学与生态毒理学部门，普卢扎内（Plouzané，法国）
摘要
内分泌干扰物在陆地和水生环境中普遍存在，近年来受到了公众和科学界的广泛关注，并被归类为对人类健康和环境具有高度危害的物质。本研究的主要目的是探讨氟化钠（NaF）对虹鳟鱼健康的潜在影响，特别关注其对甲状腺激素系统、免疫系统以及早期生命阶段发育和行为的影响。实验中，265DD期的虹鳟鱼胚胎被暴露在浓度分别为0、0.5、1、5、8和15毫克/升（mg/L）的氟化钠环境中，持续15天。暴露结束后，幼鱼被分为三组：（1）继续在相同浓度下暴露15天；（2）感染传染性造血坏死病毒（Infectious Hematopoietic Necrosis virus，IHNV）；（3）置于清洁水中。研究人员每天监测这些幼鱼的发育情况、形态特征和行为表现，并在暴露15天或23天后进行采样，以评估氟化钠对甲状腺系统（THS，包括眼睛发育）及抗IHNV能力的影响。结果显示，在15毫克/升的氟化钠浓度下，幼鱼的生长受到抑制（体型减小，畸形率增加），行为也出现显著变化（活动能力下降，对光刺激的反应减弱）。5毫克/升的氟化钠浓度导致孵化延迟，病毒相关死亡率降低，甲状腺滤泡数量增加，感光细胞层厚度增加。进一步分析将通过检测老年鱼类的基因活性和血液参数，来确定该物质的具体免疫毒性。
引言
内分泌干扰物通过与内分泌系统的相互作用，对人类和动物的健康构成威胁。由于这些物质在农业、工业和家庭应用中的广泛使用，它们在环境中普遍存在。它们能够干扰内分泌系统，导致动物和人类的发育和生殖异常（Casals-Casas & Desvergne, 2011）。除了干扰内分泌功能外，内分泌干扰物还可能影响整个生物体、发育过程及免疫系统（IS），引发科学、社会和监管层面的担忧。早期研究主要集中在影响性激素代谢和生殖的内分泌干扰物上；近年来，由于甲状腺激素系统在脊椎动物多种生理过程中的关键作用，这一领域受到了更多关注（Dang et al., 2021）。甲状腺激素系统参与多种生理功能、代谢过程及性别决定（Yuan et al., 2021），以及变态、颅面发育、心脏发育（Yamakawa et al., 2021）、大脑和眼睛发育（Baumann et al., 2019; G?lz et al., 2022）等过程。它还调节免疫系统（IS），使其成为内分泌干扰物的潜在靶点（Hasani & Baumann, 2025）。甲状腺激素（THs）介导内分泌系统与免疫系统之间的相互作用，具有免疫调节作用，而免疫系统也参与甲状腺激素的调节（Montesinos & Pellizas, 2019）。甲状腺激素包括三碘甲状腺原氨酸（T3）和甲状腺素（T4），影响多种细胞和体液免疫功能，如吞噬作用、氧化爆发、趋化作用、细胞因子合成，以及巨噬细胞和淋巴细胞的分化和成熟（Wenzek et al., 2022）。尽管哺乳动物中甲状腺激素与免疫系统的相互作用已有充分研究（Klein, 2006; Wenzek et al, 2022），但在鱼类中的研究仍较为有限。多项研究表明，甲状腺激素干扰与免疫系统紊乱之间存在生物学关联（Birgersson et al., 2021; Quesada-Garcia et al., 2014; Quesada-Garcia et al., 2016），这些干扰物质会增加动物对病原体的易感性。早期发育阶段可能是甲状腺激素干扰影响免疫系统成熟的关键时期；然而，只有少数研究探讨了这些干扰在生命后期或跨代传递中的持久性影响（Kernen et al., 2020）。此外，越来越多的证据表明，环境暴露可通过表观遗传机制对个体及其后代产生长期影响，从而影响种群生存能力、适应性和进化轨迹（Pierron et al., 2021）。由于表观遗传标记在细胞分化、记忆和免疫中起核心作用，全面理解甲状腺激素干扰物质（THSDCs）的影响需考虑表观遗传学因素（Ballestar et al., 2020）。内分泌系统和免疫系统的紊乱可能导致暴露鱼类的形态发育和行为改变，影响其应激反应、探索能力和社交行为——这些特征对自然种群的健康和生存至关重要（Le Du-Carrée et al. (a, b), 2021）。氟化钠（NaF）是一种在环境中常见的化学物质，用于制造多种农药和化妆品，也存在于瓶装水中。2021年，法国国家卫生安全研究院将其列入SNPE2（国家内分泌干扰物管理策略）的16种优先监测物质名单，因其可能影响人类和动物的发育和生殖（Chai et al., 2016; Jianjie et al., 2016）。根据REACH法规第57条，内分泌干扰物被归类为高度关注物质（SVHC），依据持久性（P）、生物累积性（B）或极高持久性和生物累积性（vPvB）等标准进行分类。尽管氟化钠通常以低浓度存在，但在受污染水体中其浓度可高达1.5至20毫克/升（WHO, 2004; Di Paola et al., 2022; Alarcón-Herrera et al., 2012; Staub et al., 2024; Shaji et al., 2025）。世界卫生组织建议饮用水中氟化钠浓度应在0.7至1.0毫克/升之间（WHO, 2004），而欧盟理事会指令98/83/EC规定最高浓度为1.5毫克/升。氟化钠能抑制多种细胞功能相关的磷酸化反应，可能影响免疫信号通路，并可能干扰甲状腺激素系统（Jianjie et al., 2016; Lu et al., 2022），并通过影响肝脏来影响免疫系统发育（Wang et al., 2022）。氟化物是一种普遍存在于水、土壤、空气、植物和动物体内的单原子阴离子，可导致基因毒性、神经毒性和氧化损伤（Dey Bhowmik & Chattopadhyay, 2019）。氟化物通过饮用水、食物和药物进入体内（Kabir et al., 2019），并被胃肠道迅速吸收（Jha et al., 2011）。尽管氟化物被宣传对牙齿健康有益，但其使用和毒性仍存在争议，引发公众健康担忧（Guth et al., 2021; Petersen & Lennon, 2004; Vieira, 2021）。研究表明，氟化物会对牙齿、骨骼、肾脏、肝脏、胰腺以及神经、心血管和生殖系统造成长期影响（Wei et al., 2024）。本项目旨在研究氟化钠暴露对虹鳟鱼（Oncorhynchus mykiss）整体健康的影响，重点关注甲状腺激素系统和免疫系统。实验中，幼鱼在0.5至15毫克/升的氟化钠浓度下暴露15或23天，观察其发育、行为、甲状腺滤泡和眼睛发育情况，以及对抗传染性造血坏死病毒（IHNV）的能力。IHNV是鲑鱼养殖中重要的病原体。实验材料与伦理声明
所有实验程序均严格遵循欧洲关于动物实验和福利的指南和建议（欧盟指令2010/63）。实验获得了ANSES/ENVA/UPEC动物伦理委员会（编号16）的批准，并获得了法国国家教育、高等教育部和科研部的授权（授权编号APAFIS#39732-2022112416434185 v7）。实验使用的虹鳟鱼（Oncorhynchus mykiss）受精卵购自Viviers公司。
死亡率和孵化率
在全程暴露于氟化钠的情况下，未观察到死亡率（补充数据）。第7天时，孵化率因暴露条件和时间不同而有所差异（图3）：在1毫克/升和5毫克/升浓度组中，孵化率分别为16.03 ± 27.7%和15.13 ± 29.62%；其他条件下的孵化率在58.55%至83.18%之间。最终整体孵化率在93.48 ± 9.38%至98.96 ± 2.09%之间。对形态的影响
氟化钠暴露对虹鳟鱼幼鱼的形态产生了影响。讨论
本研究旨在阐明氟化钠（NaF）作为广泛存在的环境污染物的内分泌干扰和免疫毒性作用。实验结果表明，氟化钠导致了幼鱼在发育、形态、行为、内分泌和免疫方面的多种变化，这些发现与关于氟化物毒性的现有文献一致。值得注意的是，即使在非致死浓度下，氟化钠也未增加死亡率。结论与展望
研究结果表明，即使在环境相关且非致死的浓度下，氟化钠也会对虹鳟鱼早期生命阶段的多个方面产生亚致死效应。虽然未观察到死亡率增加，但氟化钠显著改变了关键发育、形态、行为、内分泌和免疫参数。具体表现为孵化延迟、体型和头部减小，以及畸形发生率上升。资金支持
该项目由法国国家卫生安全研究院（ANSES）的国家环境-健康-工作研究计划资助，并得到了环境部、农业部和劳动部的支持（ANSES-22-EST-050）。作者与贡献
帕内蒂埃·保罗琳（Pannetier Pauline）：概念构思；数据分析；方法论；初稿撰写
卡肖·杰罗姆（Cachot Jér?me）：监督；审稿与编辑
克莱兰多·克里斯特尔（Clérandeau Christelle）：数据分析；方法论
鲍曼·丽莎（Baumann Lisa）：概念构思；资金申请；监督；审稿与编辑
布劳恩贝克·托马斯（Braunbeck Thomas）：监督；审稿与编辑
格尔兹·丽莎（G?lz Lisa）：数据分析；方法论；审稿与编辑
斯托尔·玛丽安（Stoll Marian）：数据分析；方法论未引用参考文献
Alarcon-Herrera et al., 2013; Le Du-Carrée et al., 2021; Shaji et al., 2024; Staub et al., 2025作者贡献声明
帕内蒂埃·保罗琳（Pannetier Pauline）：初稿撰写；方法论；数据分析；概念构思
卡肖·杰罗姆（Cachot Jér?me）：审稿与编辑；验证；监督；方法论；概念构思
克莱兰多·克里斯特尔（Clérandeau Christelle）：审稿与编辑；数据分析；概念构思
鲍曼·丽莎（Baumann Lisa）：审稿与编辑；验证；方法论；概念构思
布劳恩贝克·托马斯（Braunbeck Thomas）：审稿与编辑；验证；监督；方法论；概念构思
格尔兹·丽莎（G?lz Lisa）：
