苯并[k]熒蒽（Benzo[k]fluoranthene，BkF）屬于多環(huán)芳烴（PAHs）中的一種，由煤、石油、木材等不完全燃燒產(chǎn)生。其具有高毒性、難降解性及生物蓄積性，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)植物均存在顯著危害。

苯并[k]熒蒽

對(duì)植物的毒性效應(yīng)

苯并[k]熒蒽可直接污染海洋微藻。它對(duì)海洋微藻的生長(zhǎng)存在顯著抑制作用，且呈現(xiàn)種屬差異。對(duì)于海水小球藻（Chlorellavulgaris），抑制效應(yīng)表現(xiàn)出明顯的劑量依賴性：隨著濃度升高，抑制率逐漸增強(qiáng)，最高可達(dá)62%。暴露48小時(shí)后，各濃度組的生長(zhǎng)均受到顯著抑制，且濃度越高，抑制作用越強(qiáng)烈。而對(duì)于塔胞藻的影響更為復(fù)雜：低濃度下存在短時(shí)刺激作用，但高濃度（15μg/L）時(shí)抑制率可達(dá)89%，顯著高于海水小球藻，表明其毒性更為敏感。

毒性機(jī)制

苯并[k]熒蒽通過(guò)誘導(dǎo)氧化應(yīng)激和代謝紊亂影響微藻存活。在9μg/LBkF暴露下，海水小球藻的酸性磷酸酶和堿性磷酸酶活性于72小時(shí)達(dá)峰值；細(xì)胞通過(guò)增強(qiáng)抗氧化酶活性應(yīng)對(duì)氧化損傷。塔胞藻的酶活性變化則更為迅速，酸性磷酸酶和堿性磷酸酶在48小時(shí)即達(dá)峰值，過(guò)氧化氫酶活性峰值維持高位至96小時(shí)，反映其應(yīng)激響應(yīng)更劇烈。此外，兩種微藻的丙二醛含量隨暴露時(shí)間增加而升高，苯并[k]熒蒽導(dǎo)致細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化損傷，且塔胞藻的損傷程度更嚴(yán)重[1]。

對(duì)動(dòng)物的毒性效應(yīng)

苯并[k]熒蒽對(duì)動(dòng)物的毒性主要體現(xiàn)在生殖系統(tǒng)損傷，導(dǎo)致雄性小鼠精子質(zhì)量顯著下降。小鼠精子數(shù)量和濃度顯著降低，精子活力也呈下降趨勢(shì)；睪丸組織病理顯示生精小管管腔擴(kuò)張、生精細(xì)胞排列紊亂，生精上皮高度降低，表明生殖細(xì)胞增殖與分化受到抑制。

毒性機(jī)制

分子機(jī)制層面，苯并[k]熒蒽通過(guò)激活芳香烴受體（AhR）通路引發(fā)級(jí)聯(lián)損傷。在小鼠精母細(xì)胞（GC-2spd）中，BkF暴露導(dǎo)致AhR從細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核轉(zhuǎn)移，與核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（ARNT）結(jié)合后，上調(diào)細(xì)胞色素P450酶系（CYP1A1和CYP17A1）的表達(dá)。這一過(guò)程伴隨活性氧（ROS）水平升高，40μmol/LBkF暴露72小時(shí)后，細(xì)胞內(nèi)ROS水平顯著增加，進(jìn)而誘導(dǎo)DNA損傷標(biāo)志物γ-H2AX表達(dá)量上升，且呈劑量依賴性。同時(shí)，BkF導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯于G?/S期，40μmol/L以上濃度時(shí)，G?/S期細(xì)胞比例顯著升高，抑制細(xì)胞增殖。

蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)層面，苯并[k]熒蒽暴露使睪丸組織中Spata46、Rab5b等與精子發(fā)生相關(guān)的蛋白表達(dá)下調(diào)，而Zscan21、Aifm2等凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)上調(diào)，涉及雄性減數(shù)分裂Ⅰ、p53信號(hào)通路等生物學(xué)過(guò)程。代謝層面，氨基糖和核苷酸糖代謝、脂肪酸代謝等通路紊亂，其中β-羥基丁酸等能量代謝相關(guān)物質(zhì)含量下降，精氨酸等生殖必需氨基酸減少，加劇生殖功能損傷[2,3]。

參考文獻(xiàn)

[1]王洪斌,成群,謝冰倩,等. 水環(huán)境中海水小球藻和塔胞藻對(duì)苯并[k]熒蒽致毒脅迫的響應(yīng) [J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 57 (07): 36-40.

[2]王丹丹,王芙蓉,楊曉燕,等. 苯并[k]熒蒽(BkF)致雄性生殖細(xì)胞損害的初步研究 [J]. 陸軍軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào), 2022, 44 (08): 740-748.

[3]李雅文,王丹丹,王芙蓉,等. 基于蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)分析初步探討苯并(k)熒蒽致小鼠生殖損傷的作用機(jī)制 [J]. 陸軍軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào), 2024, 46 (13): 1523-1534.