拟除虫菊酯类杀虫剂是一类新型低毒、高效的杀虫剂,其中溴氰菊酯(Deltamethrin,DLM)是一种广泛应用于农业、林业、畜牧与水产养殖业等方面的Ⅱ型拟除虫菊酯。DLM虽然对脊椎动物的毒性远低于昆虫,但近年来,许多研究都证实了DLM对水生动物、哺乳动物等多种动物均具有毒性作用,因此,DLM的非靶向生物毒性及机制受到越来越多的关注。肾脏是DLM主要的排泄器官,DLM可引起大鼠、小鼠和鲤鱼等模型动物肾脏结构受损、功能紊乱,但目前有关DLM对禽类肾脏损伤的机制尚未阐明。本研究旨在探究DLM诱导鹌鹑肾脏损伤的分子机制,以期为防治DLM诱导的肾脏损伤、保障动物源性食品安全奠定理论依据和试验基础,具有重要的学术价值和现实意义。本试验分为两部分进行研究。第一部分为体内试验,我们选择了一种更加新颖、有吸引力的毒理学模型动物——日本鹌鹑。选取40只21日龄雄性鹌鹑,体重95±5g,预饲养1周后随机分为4组(n=10):对照组鹌鹑每日灌胃给予生理盐水,DLM低、中、高剂量组每日灌胃给予15、30和45 mg/kg的DLM溶液。连续处理12周后处死鹌鹑,收集各组鹌鹑血液进行血清肾功能指标检测。收集各组鹌鹑肾脏组织进行HE染色、Masson染色、透射电镜;氧化应激指标检测;肾脏细胞凋亡率检测;羟脯氨酸(Hydroxyproline,HYP)含量测定;并运用实时定量PCR(Quantitative real-time PCR,q PCR)和Western blot进行信号通路相关基因和蛋白的验证。第二部分为体外试验,将鸡胚肾细胞(Chicken embryo kidney cell,CEK),分为四组:对照组(0μM)、低剂量组(5μM)、中剂量组(15μM)和高剂量组(30μM)。进行鸡胚肾细胞增殖和活性氧水平测定、q PCR和Western blot检测,进一步验证DLM诱导鹌鹑肾脏凋亡和纤维化的分子机制。试验结果如下:(1)HE染色结果显示,对照组肾脏组织结构清晰,DLM组肾小球肿胀,肾小管上皮细胞肿胀,肾组织间隙出现炎性细胞浸润并伴有充血,并且DLM高剂量组出现大量肾小管上皮细胞脱落。(2)Masson染色结果显示,对照组未见蓝染胶原纤维,DLM组蓝染胶原纤维沉积随DLM暴露剂量的增加显著增多。(3)透射电镜结果显示,对照组细胞结构正常,DLM组细胞核皱缩、染色质凝集、线粒体肿胀、线粒Empagliflozin体嵴断裂等细胞器结构损伤表现随DLM暴露剂量的增加而加剧。(4)血清肾功能指标测定结果显示,与对照组相比,DLM组血清肌酐和尿酸水平随DLM暴露剂量的增加而升高,结果表明DLM暴露导致肾脏功能紊乱。(5)氧化应激指标结果显示,与对照组相比,DLM组丙二醛含量显著上升,谷胱甘肽含量和超氧化物歧化酶活性显著下降,结果表明DLM暴露诱导氧化应激水平升高。(6)细Renewable biofuel胞凋亡检测结果显示,与对照组相比,DLM组棕黄色凋亡阳性细胞数量随DLM暴露剂量的增加显著增多,结果表明DLM诱导肾脏细胞凋亡。(7)HYP测定试剂盒测定结果显示,与对照组相比,DLM组肾脏HYP水平升高。(8)qPCR和Western blot结果显示,DLM暴露抑制核因子E2相关因子2(Nuclear factor erythroid 2 related factor 2,Nrf2)、升高p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38MAPK)的基因表达和蛋白水平;抑制血红素加氧合酶1、醌氧化还原酶1的基因表达/蛋白水平,表明DLM暴露通过抑制Nrf2信号通路诱导鹌鹑肾脏氧化应激;抑制B淋巴细胞瘤XL蛋白的基因表达,促进Bcl-2相关X蛋白的基因表达,结果表明DLM慢性暴露诱导鹌鹑肾脏细胞凋亡;升高波形蛋白1,I型胶原蛋白,α-平滑肌肌动蛋白和转化生长因子-β基因表达/蛋白水平,结果表明DLM慢性暴露诱导鹌鹑肾脏纤维化。(9)体外试验结果表明,DLM暴露PD0325901抑制剂抑制CEK细胞增殖,活性氧水平升高,q PCR和Western blot结果证实了Nrf2/p38MAPK信号通路参与DLM暴露诱导的鹌鹑肾脏细胞凋亡和纤维化。综上所述,DLM暴露诱导氧化应激,并可能通过抑制Nrf2/p38MAPK信号通路诱导细胞凋亡和纤维化最终导致鹌鹑肾脏损伤。本研究阐述了DLM诱导鹌鹑肾脏细胞凋亡和纤维化的分子机制,Nrf2/p38MAPK信号通路可能是治疗DLM暴露致肾脏损伤的潜在靶点。