近日，中国农业科学院植物保护研究所张兰研究员与刘新刚研究员团队系统揭示了新烟碱类杀虫剂吡虫啉对斑马鱼视觉毒性机制。该研究通过行为、靶向代谢、转录组及基因-蛋白验证实验，阐明了吡虫啉暴露通过 “损伤眼部结构、扰乱光转导通路、紊乱视黄醇代谢” 的三维协同作用，最终引发斑马鱼视觉功能异常。为评价农药对水生生物的视觉毒性提供了重要理论依据。相关成果发表于《Journal of Hazardous Materials》（IF 11.3）。
吡虫啉作为全球使用最广泛的新烟碱类杀虫剂之一，已在多种环境介质和生物体内检出，对非靶标生物具有潜在视觉干扰作用，但其毒性机制尚不明确。斑马鱼表现出系统发育保守的毒理学反应，已成为评估视觉毒性的理想模型。
研究团队将斑马鱼胚胎暴露于 10、100、1000 μg/L 浓度的吡虫啉，经 4 天和 21 天处理后，系统探究其视觉行为、眼部组织形态及相关通路与代谢的扰动特征。结果显示，吡虫啉暴露引发多层面损伤。组织结构上，晶状体面积显著缩小，视网膜内、外丛状层增厚及色素上皮层变薄；光电信号转导通路中，视蛋白、转导蛋白及信号放大、抑制相关调节蛋白表达异常；视觉功能关键物质基础视黄醇代谢通路显著紊乱。上述结构损伤与分子机制扰动相互协同，最终导致斑马鱼色觉分辨、明暗感知等核心视觉功能显著受损。进一步风险分析显示，吡虫啉扰动的视觉相关基因与人类眼病致病靶点高度同源，提示该农药的环境累积可能对人类视觉健康构成潜在风险。
中国农业科学院植物保护研究所为论文第一完成单位，在读博士生付瑞强为第一作者，张兰研究员与刘新刚研究员为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划（2022YFD1700204）的资助。
