2024年5月14日，我院黄敏课题组在Journal of Hazardous Materials期刊（IF=13.6，中科院1区，Top文章）发表了题为An approach based on a combination of toxicological experiments and in silico predictions to investigate the adverse outcome pathway (AOP) of paraquat neuro-immunotoxicity的研究论文，揭示了提出百草枯神经免疫毒性的AOP框架，证明百草枯诱导认知相关的非运动功能障碍，与小胶质细胞介导的异常突触吞噬作用和突触丧失密切相关。

百草枯 (PQ) 暴露与神经毒性密切相关。然而，关于PQ的神经毒性机制的研究在毒性评估的终点方面各不相同，导致理解PQ的早期神经毒性效应的巨大挑战。在这项研究中，我们开发了一种不良结局途径 (AOP)，从免疫学角度研究PQ诱导的神经免疫毒性，结合传统毒理学方法和计算机模拟。在体内，PQ能够在微结构水平上导致小鼠中枢神经系统发生早期突触丧失，这很大程度上被认为是小鼠行为认知障碍的主要原因之一。体外和体内研究均证明突触丢失是由补体C1q/C3-CD11b途径的过度激活引起的，该途径介导了小胶质细胞吞噬功能障碍。此外，通过分子模拟对接验证了PQ和C1q之间的相互作用。本研究从神经免疫毒性的角度扩展了与PQ神经毒性相关的AOP框架，强调C1q激活是PQ诱导的神经免疫毒性的起始事件。此外，下游补体级联诱导小胶质细胞吞噬功能异常，导致突触密度降低和非运动功能障碍。这些发现加深了对PQ神经毒性的理解，并为PQ的健康风险和生态风险评估提供了理论依据。

图形摘要

①环境化学物PQ与补体C1q相互作用，引起经典补体途径激活。②补体C3a和C3b沉积在神经元突触后膜，并与小胶质细胞表面C3受体(CD11b/C3R)结合。③小胶质细胞过度修剪神经元突触，导致认知相关的非运动功能障碍。

黄敏为文章通讯作者，王楷栋为共同通讯作者，张春晖为第一作者，史戈为共同第一作者，该项研究受到国家自然科学基金委(No.82160609, No.82360649)、宁夏回族自治区重点研发计划(No.2022BEG02027)基金的资助。