青少年期接触环境杀虫剂的行为与神经效应及其精神科风险:啮齿动物研究的系统综述

Psychiatric risk implications from behavioral and neural effects of adolescent exposure to environmental insecticides: a systematic review of rodent studies

作者信息Michelle X Chen, Benjamin Hing, Robert J Taylor, Hanna E Stevens
PMID42142799
发布时间2026-05-15
DOI10.1016/j.biopsych.2026.05.003

实验完整度

纳入50项原始研究,涉及行为学、神经化学等多种实验,但各研究质量不一,偏倚风险多为不清楚,缺乏统一机制验证。

主要模型

大鼠 小鼠

重点核对

暴露种类:有机磷类、拟除虫菊酯类、新烟碱类、有机氯类 暴露时间:出生后第21-60天(青春期) 给药途径:口服、皮下注射等 评估时间:多为短期(92%) 性别:雄性为主(58%),少数包括两性

摘要

青春期是一个敏感的神经发育时期,其特征是支持认知发展以及情绪和行为调节的脑回路重塑。这些成熟过程增加了对环境暴露(包括杀虫剂等毒物)的精神科易感性。流行病学研究表明,青少年普遍接触杀虫剂,并日益将其与精神科结局联系起来,然而潜在的神经机制仍然知之甚少。临床前研究可以阐明这些关联,并确定杀虫剂诱导的可能破坏神经发育并产生长期行为结局的机制。在此,我们按照PRISMA指南对啮齿动物研究进行了系统综述。50篇文献符合纳入标准,检查了早(幼年)、中、晚青春期(出生后21-60天)杀虫剂暴露后的神经毒性结局。结局分为四个领域:神经认知、神经精神、神经生物学和一般神经毒性。使用SYRCLE偏倚风险工具评估偏倚风险。在各项研究中,青春期杀虫剂暴露导致学习和记忆损伤,并倾向于增加抑郁相关行为,改变运动活动,并产生一般神经毒性效应。机制发现强调了胆碱能和单胺能信号传导的破坏、氧化应激、神经免疫变化以及细胞死亡和其他神经退行性过程。总之,研究结果表明,青春期杀虫剂暴露会破坏多个神经系统,产生与青少年发育和精神科风险相关的行为后果。未来的研究应模拟真实世界的暴露(例如剂量、时间),以更好地促进对青少年精神科脆弱性的转化理解。由于许多终身神经精神疾病在青春期出现,确定可改变的环境暴露如何影响风险,为预防和干预策略提供了机会,以改变整个生命周期的疾病进程。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
青春期接触环境杀虫剂是否导致神经毒性行为效应及相关神经机制?
核心机制
杀虫剂通过抑制乙酰胆碱酯酶、干扰胆碱能和单胺能信号传导,诱导氧化应激、神经炎症和神经退行性变化,从而影响青春期脑发育。
主要证据
50项啮齿动物研究显示,学习记忆损伤、抑郁相关行为增加、运动活动改变以及胆碱能和单胺能信号改变、氧化应激、神经炎症和神经退行性变化。
研究意义
表明青春期是环境暴露的关键窗口,杀虫剂暴露可能增加精神科风险,提示需模拟真实环境暴露以促进转化研究,并制定预防干预策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

文献检索与筛选

系统识别符合纳入标准的啮齿动物研究

根据PRISMA指南,在Embase、PubMed和Scopus数据库检索,经双人筛选标题摘要和全文,纳入50项研究。

2

评估神经认知结局

检测杀虫剂暴露对学习和记忆的影响

使用Morris水迷宫、新物体识别、Y迷宫等行为学测试评估学习记忆。

3

评估神经精神结局

检测杀虫剂暴露对抑郁、焦虑相关行为和运动活动的影响

利用强迫游泳、悬尾、高架十字迷宫等测试评估抑郁和焦虑相关行为,并测量运动活动。

4

评估神经生物学结局

探究杀虫剂暴露的神经化学和细胞机制

测量乙酰胆碱酯酶活性、单胺类神经递质水平、氧化应激标志物、神经炎症和神经退行性变化。

5

评估一般神经毒性结局

检测杀虫剂暴露后的临床体征和急性神经毒性

观察癫痫发作、震颤、异常步态、反射改变等。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Morris水迷宫----
旷场实验装置----
乙酰胆碱酯酶检测试剂盒----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
物种(大鼠或小鼠)、品系、性别、年龄(PD21-60)
阅读提示:Methods 部分
暴露方法
杀虫剂种类、剂量、给药途径、暴露频率、暴露时段
阅读提示:Methods 部分
行为学评估
测试类型、测试时间点、仪器设备
阅读提示:Results 部分和表格
神经生物学分析
脑区、分子标志物、检测方法
阅读提示:Methods 部分
偏倚控制
随机化、盲法、样本量
阅读提示:Methods 部分:风险评估