在医院废水、养殖池塘和河流中，抗生素污染已成为威胁水生生物的“隐形杀手”。其中，常用抗生素氧氟沙星（OF）因环境持久性，在水体中检出浓度可达数微克每升。但鲜为人知的是，这种抗生素有一对“镜像兄弟”——左旋体（LVFX）和右旋体（Dextro-OF），它们结构相似却毒性不同。近日，我国研究团队发现：LVFX对黑斑蛙蝌蚪的生长抑制更显著，甚至可能埋下“肥胖隐患”。相关成果发表于《Frontiers of Environmental Science & Engineering》。

被忽视的“手性”：抗生素的“左右之分”

氧氟沙星是典型的“手性药物”，如同人的左右手，左旋体（LVFX）和右旋体（Dextro-OF）结构镜像对称，但生物活性可能天差地别。过去环境风险评估常将其视为单一物质，忽略这种“左右差异”。

两栖动物（如青蛙）的蝌蚪阶段完全依赖水域生存，对污染物极为敏感。全球约40.7%的两栖动物受威胁，化学污染是重要诱因之一。此前研究发现，氧氟沙星会干扰蝌蚪甲状腺发育，导致生长迟缓，但“左右手”对映体的具体毒性差异尚不明确。

75天实验：LVFX对蝌蚪“打击更重”

为揭开这一谜团，研究团队将黑斑蛙蝌蚪暴露于1 μg/L（接近环境检出水平）的氧氟沙星（含等量LVFX和Dextro-OF）和单纯LVFX中，持续75天观察。结果令人意外：

• 生长发育滞后：LVFX组蝌蚪体重仅0.597±0.066克（对照组0.792±0.068克），发育阶段明显更慢——更少蝌蚪进入尾吸收阶段（成熟标志），多数停留在“幼体期”。
• 肝脏损伤加剧：对照组肝细胞排列整齐、结构清晰；OF组肝细胞出现空泡（类似“细胞水肿”）、细胞核变形；LVFX组损伤最严重，局部组织坏死，细胞间隙扩大，如同“肝脏组织散了架”。

代谢与基因：毒性差异的“幕后推手”

进一步分析发现，LVFX的“毒性优势”源于对蝌蚪肝脏脂质代谢的“精准打击”：

• 代谢路径分化：LVFX显著降低肝糖原（能量储备）和甘油三酯（脂肪储存）水平，同时升高胰岛素（促进脂肪合成）；而OF组甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇（“坏胆固醇”）反而增加。这意味着，两种对映体虽都可能导致脂肪堆积（潜在致肥胖风险），但“手段”不同——LVFX抑制脂肪分解，OF则刺激脂肪合成。
• 基因与免疫关联：转录组分析显示，LVFX和OF处理组的差异基因主要集中在免疫系统（如细胞因子信号通路）。而免疫细胞分泌的因子，恰恰是调控脂肪分解的“指挥棒”——这解释了为何代谢异常与免疫反应“捆绑出现”。
• 分子结合“偏爱”：分子 docking实验揭示，LVFX与脂肪代谢关键酶（如乙酰辅酶A羧化酶、激素敏感脂肪酶）的结合能力更强，如同“更紧地抓住靶点”，导致其对代谢的干扰更彻底。

警示：环境评估需“分左右”

研究指出，传统环境风险评估将氧氟沙星视为单一物质，可能低估其实际危害——LVFX的毒性明显强于右旋体。此外，两种对映体均可能通过干扰脂质代谢，增加蝌蚪（甚至更高营养级生物）的肥胖风险，为生态链健康埋下隐患。

未来，需进一步追踪手性抗生素在环境中的转化、富集规律，并在风险评估中区分对映体差异，为精准管控抗生素污染提供科学依据。

来源: FESE Message