阻燃化学物质削弱青蛙的免疫系统

暴露于阻燃剂的幼蛙免疫系统减弱,这可能使它们更容易感染正在全球肆虐两栖动物的疾病

暴露于阻燃剂的幼蛙免疫系统减弱,这可能使它们更容易感染正在全球肆虐两栖动物的疾病。

一项新的实验室实验首次将阻燃剂与青蛙的免疫系统问题联系起来,并增加了污染物可能导致其种群在全球范围内减少的证据。

北方豹蛙的蝌蚪从它们能够游泳时起,就在食物中接触到多溴二苯醚,直到它们变成青蛙。然后,科学家们给幼蛙注射了一种外来蛋白质,发现它们产生的抗体比未接触过的青蛙少 92%。


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威斯康星大学麦迪逊分校生物教育研究所的博士后学者、该研究的主要作者 Tawnya Cary 说:“产生抗体来清除病原体对于青蛙抵抗疾病的能力至关重要。”

全球近三分之一的两栖动物——超过 1800 种青蛙、蟾蜍、蝾螈和水螈——正面临灭绝的威胁或已经灭绝。壶菌是造成许多种群遭到破坏的原因,尽管其他威胁包括栖息地破坏、紫外线辐射和寄生虫。

关于致命真菌传播的一种理论是,“污染物会改变动物的免疫功能,然后它们就无法正确抵抗疾病病原体,”Cary 说。

蝌蚪变成青蛙的时期——称为变态——是一个“非常脆弱的时期”,范德比尔特大学病理学、微生物学和免疫学副教授 Louise Rollins-Smith 说,她没有参与这项研究。

她说:“几乎每个器官都在重组,包括免疫系统。它们在变态期间有这些小的免疫系统,而且它们已经不得不应对疾病和病毒。不产生抗体将是这个关键时期又一个障碍。”

研究人员在青蛙体内发现了在环境中常见的阻燃剂水平降低的抗体。这种免疫抑制可能会使青蛙更容易感染疾病,但 Cary 说,研究人员没有资金让他们接触感染性物质来验证这一理论。

“我们的研究结果表明,环境现实浓度水平的多溴二苯醚能够改变青蛙的免疫功能;然而,还需要进一步研究来确定这些改变如何影响疾病的易感性,”作者在他们发表在《环境科学与技术》杂志上的研究中写道。

然而,最高水平的化学物质并没有导致抗体最大程度的减少。

蝌蚪时期接触最多多溴二苯醚(每克食物 634 纳克)的青蛙产生的抗体比未接触过的青蛙少 66%。 但接触浓度低得多的青蛙——1.1 和 71.4 纳克——显示出更大的影响:分别下降了 89% 和 92%。 根据其他动物研究,干扰激素的污染物在低浓度下的影响可能比高浓度下的影响更大或不同。

Cary 说,阻燃剂可能会干扰蝌蚪的激素,这可能会导致它们的免疫系统发育异常。 根据之前的研究,多溴二苯醚会与青蛙体内负责触发免疫系统的受体结合。

在新的研究中抑制青蛙抗体的同种化学混合物也削弱了小鼠水貂以及可能人类的免疫系统。

青蛙通过它们捕食的泥土、植物和昆虫接触阻燃剂。

多溴二苯醚在家具垫泡沫、塑料和电子产品中使用了几十年。 弗吉尼亚海洋科学研究所的海洋科学教授罗伯特·黑尔说,研究人员使用的混合物在 10 年前已在美国逐步淘汰,但这些化学物质仍然通过家具等寿命长的产品以及废水和污水污泥进入环境。

北方豹蛙分布在美国北部和西部以及加拿大南部。 该物种经历了一些种群数量下降和栖息地丧失——尤其是在西部地区——但在 2011 年被拒绝列为濒危物种保护。

青蛙疾病为何恶化仍然是一个谜,但一些专家怀疑是污染物和气候变化造成的。 去年发布的一项实验室研究发现,生命早期接触除草剂阿特拉津的青蛙在面临壶菌时更容易死亡。 然而,其他研究没有发现农药会增加对真菌的易感性,旧金山州立大学的生物学家和环境研究教授卡洛斯·戴维森说。

他说,虽然“气候变化可能通过改变现在有利于病原体的温度而改变了竞争环境”,但研究尚未证实这一点。

两栖动物特别容易受到污染物等环境因素的影响,因为它们有薄而多孔的皮肤,可以吸收水分。

罗林斯-史密斯说:“这项研究绝对是我们在试图确切了解这些毒素如何影响青蛙发育的难题中的另一块拼图。”

本文最初刊登在环境健康新闻,一家由非营利媒体公司环境健康科学出版的新闻来源。

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