農(nóng)藥對秀麗隱桿線蟲毒性效應及其機制的研究進展

華欣，陳海波，李杰，向明燈，王亞娥,#，于云江,*

1. 蘭州交通大學環(huán)境與市政工程學院，蘭州 730070 2. 生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學研究所，廣州 510535 3. 國家環(huán)境保護環(huán)境污染健康風險評價重點實驗室，廣州 510535

秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)，以下簡稱為秀麗線蟲，一般是雌雄同體，常以大腸桿菌為食。秀麗線蟲是一種生活在土壤中的無脊椎動物，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中具有重要地位。因其體積小(體長約1 mm)、通體透明、易于保存與培養(yǎng)、繁殖速度快、完整的基因組已知和對毒物的敏感性高等優(yōu)勢，在環(huán)境毒理學得到廣泛應用[1]。秀麗線蟲作為一種良好的模式生物，多種指標體系已經(jīng)被廣泛用于評價環(huán)境污染物毒性效應及其機制。秀麗線蟲的暴露方式主要有水、土和瓊脂暴露3種方式，毒性評價指標主要集中在致死率、生長發(fā)育、運動行為、繁殖、活性氧自由基(ROS)水平、細胞凋亡水平、相關基因表達量和相關蛋白水平等[2-3]。

本文總結(jié)農(nóng)藥對秀麗線蟲毒性效應與其作用機制，為相關的環(huán)境管理政策的制定提供毒理學參考及支持。

1 農(nóng)藥的環(huán)境賦存及毒性效應(Occurrence and toxicity of pesticides)

農(nóng)藥，指為促進農(nóng)作物健康生長，用于防治有害生物以及調(diào)節(jié)植物生長、去除雜草等一類藥劑的總稱。根據(jù)其防治對象，分為殺蟲劑、殺菌劑、除草劑和殺鼠劑等[4]。目前，國內(nèi)外對于農(nóng)藥的研究主要側(cè)重于殺蟲劑，例如有機磷類、有機氯類、擬除蟲菊酯類和氨基甲酸酯等[5]。農(nóng)藥因其減少病蟲害和提高農(nóng)作物產(chǎn)量等特點而被廣泛使用，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。但多數(shù)農(nóng)藥具有高殘留、劇毒、易遷移和難降解的特性，在生產(chǎn)與使用過程中會通過揮發(fā)、沉降等過程進入環(huán)境介質(zhì)中。有研究表明，農(nóng)藥在大氣、水體和土壤中均被檢測到，說明農(nóng)藥對生態(tài)環(huán)境造成污染[6]。進一步研究發(fā)現(xiàn)，在不同的環(huán)境介質(zhì)中，農(nóng)藥殘留濃度有一定差異。例如，在大氣介質(zhì)中檢測到滅菌丹、毒死蜱和二甲戊靈，濃度范圍在7 pg·m-3～407.79 ng·m-3之間[7]。而在珠江三角洲地區(qū)的農(nóng)用地中，97.85%的土壤中均檢測到有機氯農(nóng)藥(OCPs)，平均殘留濃度為20.67 μg·kg-1[8]。Deknock等[9]對淡水環(huán)境中的農(nóng)藥分布進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)硫線磷、丁草胺和二甲戊靈的濃度分別高達0.081、2.006、0.557 μg·L-1。

農(nóng)藥因具有親脂性、生物累積性和生物富集性等特征，容易通過食物鏈傳遞進入生物體。連子如等[10]在青島市近海的魚類、軟體類和蝦類等生物體內(nèi)檢測到了不同濃度的有機氯農(nóng)藥，平均含量為1 044.25 ng·g-1。農(nóng)藥對生物酶和免疫系統(tǒng)造成損傷，并造成遺傳毒性、神經(jīng)毒性、生殖和發(fā)育毒性[11]。最終富集于人體，對人體健康產(chǎn)生不利的影響[12-13]。研究表明，農(nóng)藥具有致癌性和細胞毒性，與人類的很多疾病有關，如帕金森病、非霍奇金病、糖尿病、內(nèi)分泌干擾、神經(jīng)失調(diào)、免疫和呼吸抑制[5，14-15]。

近年來，國內(nèi)外學者將秀麗線蟲用于農(nóng)藥的毒理學研究，如久效磷(monocrotophos)[16-18]、樂果(dimethoate)[19]、敵敵畏(dichlorvos)[20-22]、毒死蜱(chlorpyrifos)[23-24]、草甘膦(glyphosate)[2,25-26]、馬拉硫磷(malathion)[27-29]和氯氰菊酯(cypermethrin)[20,30-31]等。

2 農(nóng)藥對秀麗線蟲的衰老性影響的研究(Ageing effect of pesticides in C. elegans)

衰老和死亡是生物體正常的生理活動，但污染物的暴露會加速生物體的衰老和死亡過程。秀麗線蟲從卵到成蟲的時間只有3 d，且秀麗線蟲的壽命僅有2～3周，因此選用秀麗線蟲為模式生物研究農(nóng)藥對生物體的衰老和致死性的影響。表1梳理并總結(jié)了不同農(nóng)藥對秀麗線蟲的壽命和致死率的影響。

2.1 秀麗線蟲的農(nóng)藥暴露時期的比較

環(huán)境污染物的暴露途徑一般包括皮膚接觸、呼吸道攝入和攝食3種，因秀麗線蟲沒有呼吸系統(tǒng)，則主要以與毒物表面接觸和攝食進行暴露。目前，關于農(nóng)藥對秀麗線蟲的衰老和致死性影響的研究，國內(nèi)外學者選取了不同時期的幼蟲進行實驗，如L1期-幼蟲、L3期-幼蟲、L4期-幼蟲或年輕成蟲[39-40]。農(nóng)藥因其毒性大小的不同，對秀麗線蟲的暴露時間和濃度都不相同。常用暴露時間有4、6、12、24、36、48和72 h，而對于毒性較強的農(nóng)藥常以急性暴露來評價[19,36,38,41]。例如，將敵敵畏暴露液與秀麗線蟲置于96孔板染毒24 h，觀察秀麗線蟲在2、4、12和24 h的死亡情況[22]。王云彪等[26]將野生型秀麗線蟲在草甘膦染毒液中暴露24 h，觀察其毒性效應。此外，秀麗線蟲在0.1、1和10 μmol·L-1的硫丹中分別暴露6、12和24 h，結(jié)果發(fā)現(xiàn)秀麗線蟲的壽命相應縮短[32]。

表1 農(nóng)藥對秀麗線蟲的衰老性影響Table 1 The ageing effect of pesticides in C. elegans

注：LC50表示半數(shù)致死濃度，LT50表示半數(shù)致死時間。

Note: LC50stands for median lethal concentration; LT50stands for median lethal time.

2.2 農(nóng)藥對秀麗線蟲致死性的影響

秀麗線蟲致死性的評價指標已較為成熟，常用致死率進行評價。目前國內(nèi)外學者將秀麗線蟲暴露于毒死蜱、毒殺芬和樂果等農(nóng)藥，通過測定其致死率指標來評價農(nóng)藥毒性大小。致死率常用Probit衍生的半致死濃度(LC50)來表示，以對鉑絲刺激沒有反應作為秀麗線蟲死亡的標準，評價急性暴露的短期效應[41]。例如，將L4期秀麗線蟲在20 ℃下暴露于溴氰菊酯和呋喃丹24 h，在解剖顯微鏡下對活蟲和死蟲的數(shù)量進行統(tǒng)計。實驗發(fā)現(xiàn)，溴氰菊酯對秀麗線蟲的LC50為55.8 mg·L-1。而在相同條件下，呋喃丹對秀麗線蟲的LC50為29.8 mg·L-1[33]。農(nóng)藥因結(jié)構(gòu)、物理及化學性質(zhì)的不同，呈現(xiàn)出一定的毒性差異。Garcia-Espineira等[2]發(fā)現(xiàn)阿特拉津在6、60和600 μmol·L-1下，分別產(chǎn)生了12%、15%和18%的致死率。但草甘膦顯示出更強毒性，在0.01、10和100 μmol·L-1下分別產(chǎn)生20%、50%和100%的致死率，反映出極強的濃度依賴性。雖然致死率可以很直觀地表現(xiàn)出農(nóng)藥毒性的大小，但對于低濃度長時間暴露的影響更需要與其他指標的結(jié)合。

2.3 農(nóng)藥對秀麗線蟲衰老性的影響

對于秀麗線蟲衰老程度的評價，主要測定壽命天數(shù)和半數(shù)致死天數(shù)(LT50)。壽命天數(shù)以秀麗線蟲群體生存的最長天數(shù)計數(shù)；半數(shù)致死天數(shù)，常指實驗活體秀麗線蟲占總實驗秀麗線蟲一半時的天數(shù)。壽命天數(shù)和LT50表示出急性暴露的長期效應，常用于深入研究毒物的長期毒性。韓焱等[29]和Du等[32]分別研究了秀麗線蟲暴露于硫丹、馬拉硫磷后的壽命變化和致死情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，暴露于10 μmol·L-1的硫丹和1 mmol·L-1的馬拉硫磷后，秀麗線蟲的壽命有一定程度的減少，但未觀察到秀麗線蟲的急性致死效應。研究表明，農(nóng)藥對秀麗線蟲并未呈現(xiàn)出顯著的致死毒性，只是加速了秀麗線蟲的衰老。有研究表明，哌蟲啶(IPP)和其中間體M1顯著減少了L1期秀麗線蟲的壽命，且隨著暴露濃度的增加，線蟲壽命相應地減少，呈現(xiàn)出一定的濃度依賴性[34]。

2.4 農(nóng)藥加速秀麗線蟲衰老的機制研究

在衰老性機制的研究中，主要通過對蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和DNA等生物大分子損傷作用進行分析確定。一方面，觀察線粒體活動及活性氧水平(ROS)相關基因的變化，如hsp-6、hsp-4、gst-4、sod-3和clk-1等；另一方面，測定胰島素信號通路(IIS)相關基因，如daf-2、daf-16、age-1和sod-3等[42]。Bian等[34]對哌蟲啶致衰老的機制進行研究時，采用RT-PCR技術對靶向基因(daf-2、daf-16、age-1、sod-2和sgk-1等)進行相對定量分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，暴露于5 mg·L-1的IPP或M1后，sod-2、sgk-1和daf-16的基因表達水平減少，而age-1和daf-2的基因表達水平增加。這表明，哌蟲啶通過影響胰島素信號通路的相關基因，進而影響秀麗線蟲的壽命。

秀麗線蟲的衰老程度和死亡率與農(nóng)藥濃度密切相關。致死率通常用來表示高濃度農(nóng)藥的毒性大?。欢鴮τ诘蜐舛绒r(nóng)藥，常利用衰老性指標來評價毒性。一般情況下，農(nóng)藥的濃度越高，秀麗線蟲的衰老程度越明顯，死亡也越明顯；農(nóng)藥濃度越低，線蟲的死亡率越低甚至沒有，但依然存在一定程度的衰老。對于農(nóng)藥毒性大小的研究，衰老程度和致死性指標可結(jié)合起來，綜合考察農(nóng)藥對線蟲的毒性。另外，通過測定衰老相關基因水平的表達，有助于農(nóng)藥毒性機理的更深層次探索。

3 農(nóng)藥對秀麗線蟲的神經(jīng)毒性的研究(Neurotoxicity of pesticides in C. elegans)

許多農(nóng)藥通過影響目標生物的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮作用，但同時也對非目標生物體的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性效應。目前，研究神經(jīng)毒性的模式生物主要是魚類和鼠類，但因其個體大、神經(jīng)系統(tǒng)較為復雜等原因，對神經(jīng)毒性的研究受到一定程度的限制。秀麗線蟲的神經(jīng)系統(tǒng)較為簡單，行為有限，減少了復雜因素的干擾，更有利于研究農(nóng)藥對秀麗線蟲的神經(jīng)毒性。表2梳理并總結(jié)了農(nóng)藥對秀麗線蟲神經(jīng)的影響。

3.1 農(nóng)藥對秀麗線蟲的神經(jīng)毒性效應

生物體行為的變化，代表了毒物對秀麗線蟲神經(jīng)系統(tǒng)的可測影響，可以用肉眼或顯微鏡進行捕獲和分析。目前，以秀麗線蟲為模式生物進行神經(jīng)毒性的研究，常用的評價指標包括運動行為(頭部擺動頻率、身體彎曲頻率和咽泵運動)、學習行為(對NaCl的趨向性、溫度趨向性)、覓食行為(菌落的接觸率、嗅器彎曲位置和頻率)、記憶行為、乙酰膽堿酯酶活性和多巴胺神經(jīng)元變性[3,38,45-46]。Ruan等[25]將L4期秀麗線蟲暴露于三氟氯氰菊酯，并以運動行為(頭部擺動頻率、身體彎曲頻率)、生殖(后代數(shù)目、世代時間)和發(fā)育(蟲體尺寸)為指示終點。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在高濃度的三氟氯氰菊酯中暴露72 h后，對發(fā)育和生殖指標沒有產(chǎn)生顯著性影響，但秀麗線蟲的頭部擺動頻率和身體彎曲頻率顯著減少，這表明秀麗線蟲運動行為對農(nóng)藥的神經(jīng)毒性較為敏感。另一項研究證明，秀麗線蟲暴露于有機磷殺蟲劑久效磷，其運動、學習和覓食行為受到威脅，在高濃度下甚至造成了嚴重缺陷[18]。

3.2 農(nóng)藥對秀麗線蟲神經(jīng)毒性的機制

秀麗線蟲是一種結(jié)構(gòu)簡單的模式生物，體內(nèi)含有959個細胞和302個神經(jīng)元，且已經(jīng)有學者對其神經(jīng)元譜系進行了充分描述。其中，秀麗線蟲的運動神經(jīng)元有75個，通常通過多個神經(jīng)元和神經(jīng)元突觸之間的傳遞調(diào)節(jié)運動行為[47-48]。農(nóng)藥對秀麗線蟲的神經(jīng)毒性機制的研究主要有2個方面。一方面，通過抑制秀麗線蟲體內(nèi)乙酰膽堿酯酶(AChE)活性，導致突觸中積累大量的乙酰膽堿(ACh)，影響乙酰膽堿的正常代謝，使得神經(jīng)纖維持續(xù)興奮，干擾神經(jīng)系統(tǒng)功能，從而造成秀麗線蟲的神經(jīng)毒性[11,18,49]。例如，Rajini等[43]利用樂果、敵敵畏和久效磷等10種有機磷農(nóng)藥對秀麗線蟲進行急性暴露4 h后，暴露組秀麗線蟲的乙酰膽堿酯酶活性受到抑制，運動速率降低，表現(xiàn)出顯著的神經(jīng)毒性效應。另一方面，通過對多巴胺能、羧酸酯酶活性和血清素等非膽堿能系統(tǒng)進行干擾，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)造成一定程度的損傷，從而產(chǎn)生神經(jīng)毒性[17,38,50]。Wu等[44]將秀麗線蟲暴露于0.5～10.0 μmol·L-1魚藤酮(RO)和0.2～1.6 mmol·L-1百草枯(PQ) 3 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)RO和PQ均會造成運動缺陷和多巴胺能變性；進一步對相關突變體進行研究，結(jié)果證實hop-1和pink-1通過誘導線粒體相關膜(MAMs)的線粒體自噬和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激的改變，使RO和PQ造成了神經(jīng)損傷，從而誘發(fā)帕金森病。通常情況下，對于秀麗線蟲的神經(jīng)毒性，膽堿能系統(tǒng)和非膽堿能系統(tǒng)在秀麗線蟲體內(nèi)同時起作用。在亞致死濃度的久效磷(MCP)中暴露4 h，AchE和羧酸酯酶(CaE)活性都受到了強烈的抑制[16]。

通過考察秀麗線蟲的各種行為(運動、學習和覓食等)指標的變化，綜合評價農(nóng)藥對秀麗線蟲的神經(jīng)毒性。此外，通過測定相關酶活性(如乙酰膽堿酯酶、非膽堿酯酶等)，進一步探索農(nóng)藥對秀麗線蟲的神經(jīng)損傷機制。目前對于相關神經(jīng)毒性機制的研究，主要考慮膽堿能系統(tǒng)的影響，但對非膽堿能系統(tǒng)的研究較少，且造成非靶生物神經(jīng)毒性的主要因素還需進一步深入研究。

4 農(nóng)藥對秀麗線蟲的生殖毒性的研究(Reproductive toxicity of pesticides in C. elegans)

農(nóng)藥長時間積累于生物體內(nèi)，會對生物體的生殖產(chǎn)生一定的影響。由于哺乳動物的發(fā)育時間較長且生殖周期較為復雜，近幾年國內(nèi)外學者逐漸開始以細胞、胚胎或無脊椎動物進行生殖毒性的研究。秀麗線蟲作為一種無脊椎動物且其與人類基因同源性高達60%～80%，因此可用于生殖毒性的研究[51]。表3列舉了大量國內(nèi)外關于農(nóng)藥對秀麗線蟲生殖毒性方面的研究現(xiàn)狀。

表2 農(nóng)藥對秀麗線蟲的神經(jīng)毒性Table 2 The neurotoxicity of pesticides in C. elegans

表3 農(nóng)藥對秀麗線蟲的生殖毒性Table 3 The reproductive toxicity of pesticides in C. elegans

4.1 農(nóng)藥對秀麗線蟲的生殖毒性效應

農(nóng)藥在秀麗線蟲的發(fā)育繁殖中會產(chǎn)生生殖毒性，評價秀麗線蟲生殖毒性的指標有發(fā)育指標和生殖指標2個方面。發(fā)育指標包括體長、體寬、蟲體面積和是否出現(xiàn)畸形發(fā)育。體長通常是經(jīng)過火焰輕微灼燒熱處理后，在顯微鏡下觀察并利用ImageJ計算其長度(沿其身體的體軸縱向長度)；體寬以蟲體產(chǎn)卵部位的橫向?qū)挾葹闃藴?；蟲體面積是體長與體寬的乘積。韓焱等[29]對馬拉硫磷染毒后的秀麗線蟲的體長、體寬和體面積進行測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，暴露組秀麗線蟲的體寬沒有顯著差異；與對照組相比，暴露組秀麗線蟲的體長和蟲體面積呈現(xiàn)出顯著性差異(P<0.01)，表明馬拉硫磷對秀麗線蟲個體發(fā)育具有毒性效應。

生殖指標通常指后代數(shù)目、世代時間、生殖腺生殖細胞數(shù)目、精細胞數(shù)目和大小、排卵速率和單側(cè)性腺臂卵母細胞形態(tài)等。在環(huán)境中外源性化學物質(zhì)的影響下，秀麗線蟲的生殖腺會發(fā)生一定程度的細胞凋亡，從而誘導了生殖系統(tǒng)的毒性效應。例如，Jones等[54]將L1期幼蟲分別暴露于濃度為EC29(0.634 μmol·L-1)和EC50(0.385 μmol·L-1)的毒死蜱中，對其后代數(shù)目進行了統(tǒng)計。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，暴露于EC29后秀麗線蟲的后代數(shù)目減少了16%，而暴露于EC50后減少了45%，表明毒死蜱對線蟲的生殖造成了影響。同樣地，Ruan等[24]對暴露于0.003、0.03、0.3和3.0 mg·L-1毒死蜱中的L4期幼蟲進行分析，發(fā)現(xiàn)后代數(shù)目減少。除此之外，在不同暴露濃度下均觀察到秀麗線蟲育雛大小和精子細胞尺寸的減小，異常精子細胞數(shù)量和凋亡細胞數(shù)量增加，影響了精子活動和卵母細胞的受精，結(jié)果表明不同濃度的毒死蜱通過抑制了精子細胞的活化，進而導致秀麗線蟲的生殖毒性。

不同的暴露時間也會對秀麗線蟲的生殖系統(tǒng)產(chǎn)生影響。阮秦莉等[31]發(fā)現(xiàn)暴露于0.08、0.8和8 mg·L-1的氯氰菊酯48 h后，秀麗線蟲的后代數(shù)目、子宮內(nèi)受精卵數(shù)目和排受精卵速率顯著降低。然而將L4期秀麗線蟲暴露于氯氰菊酯(濃度為1、5和15 mmol·L-1)4 h后，后代數(shù)目和產(chǎn)卵量均有顯著減少，表明氯氰菊酯對秀麗線蟲產(chǎn)生一定的生殖毒性[30]。

4.2 農(nóng)藥對秀麗線蟲生殖毒性的機制

對于秀麗線蟲生殖毒性機制的研究，主要包括活性氧(ROS)水平、生殖相關基因表達。而農(nóng)藥生殖毒性機制的研究，主要在內(nèi)分泌干擾作用、生殖細胞凋亡、生殖細胞周期阻滯和DNA損傷等方面?；钚匝跛椒从吵鲂沱惥€蟲的氧化應激損傷，可評價對生殖系統(tǒng)的毒性效應。戴抒豪等[52]研究了十氯酮對秀麗線蟲生殖情況的影響，研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，暴露組秀麗線蟲的后代數(shù)目和生殖細胞數(shù)目均發(fā)生顯著性減少，并且暴露組線蟲的世代時間也發(fā)生了一定程度的延長。此外，對秀麗線蟲體內(nèi)活性氧水平和性腺相關的單側(cè)性腺遠端頂細胞(DTC)細胞進行測定，發(fā)現(xiàn)線蟲體內(nèi)活性氧水平明顯升高，并且DTC細胞熒光強度明顯減弱，表明性腺是十氯酮對秀麗線蟲生殖毒性的靶器官，且毒性機制與氧化應激損傷有關。

生殖相關基因可從分子層面上對秀麗線蟲進行調(diào)控，進而產(chǎn)生一定的生殖毒性。戊唑醇對秀麗線蟲的生殖毒性影響包括2個方面：一方面，通過影響與精子發(fā)生過程相關的daf-2、akt-1、daf-16和age-1基因表達量的變化，使得生殖腺生殖細胞(精細胞)數(shù)目減少，導致精子發(fā)生過程的異常；另一方面，精子形成相關的基因(try-5、spe-4、spe-6、fer-1和swm-1)表達量的上升，導致精子變小和活化能力降低，從而產(chǎn)生生殖毒性[53]。此外，Ruan等[24]將秀麗線蟲暴露于毒死蜱后，對生殖細胞的變化的機制進一步研究，發(fā)現(xiàn)與精子細胞大小、精子細胞活化和形態(tài)、卵母細胞形態(tài)、卵母細胞功能和細胞凋亡有關的spe-10、spe-15、fer-1、prg-1、glp-1、mlh-1、cyb-3、ced-3、ced-4和ced-9的基因表達發(fā)生了改變。這表明，通過影響精子和卵細胞的產(chǎn)生，對秀麗線蟲產(chǎn)生生殖毒性。

秀麗線蟲的生殖毒性主要體現(xiàn)在個體發(fā)育和繁殖2個方面，后代數(shù)目、卵母細胞和精細胞形態(tài)的變化均可反映出顯著性差異。一般情況下，農(nóng)藥暴露濃度越高，生殖毒性越強，呈現(xiàn)濃度依賴性現(xiàn)象。同時，活性氧水平和生殖相關基因的表達，可進一步驗證生殖毒性的靶向器官，更深入地了解生殖毒性機制。

5 研究展望(Research prospect)

近年來，環(huán)境污染物對生態(tài)環(huán)境和人體健康的影響，受到了國內(nèi)外學者的廣泛關注。由于秀麗線蟲具有通體透明、培養(yǎng)周期短和基因組已知等獨特優(yōu)勢，秀麗線蟲在環(huán)境污染物毒性評價研究中的應用更為成熟，已成為毒理學研究的重要手段?；谛沱惥€蟲的各類指標綜合評價農(nóng)藥對線蟲的毒性效應。同時，從分子層面揭示出農(nóng)藥對秀麗線蟲潛在毒性機制。本文旨在總結(jié)以秀麗線蟲為模式生物，從衰老性、神經(jīng)毒性及生殖毒性3個方面，對有機磷、有機氯和擬除蟲菊酯等農(nóng)藥的毒性效應及機制進行研究。

盡管目前關于秀麗線蟲對農(nóng)藥在毒理學方面的研究較多，但仍有以下幾方面的不足：

(1)目前的研究主要集中在單一高濃度農(nóng)藥暴露對秀麗線蟲的毒性效應，然而對環(huán)境濃度下的農(nóng)藥毒性效應的研究相對較少。實際環(huán)境中農(nóng)藥殘留量較低，但多種低劑量農(nóng)藥聯(lián)合作用會對人類產(chǎn)生危害。同時，環(huán)境中污染物的種類和相互作用具有多樣性和多變性，實驗室模擬研究中無法全面考慮到各種影響因素。

(2)目前大多數(shù)實驗對毒性效應的評估主要集中在一代秀麗線蟲的暴露，忽略了農(nóng)藥對秀麗線蟲的多代毒性。農(nóng)藥的毒性具有潛在性和遺傳性，在傳代過程中毒性被激活或增強。

(3)目前對于毒性機理的研究，對于基因表達和潛在分子機制的研究不夠全面。基因和蛋白質(zhì)的表達密切相關，通常需對一定時間或環(huán)境條件下生物體內(nèi)的所有基因和蛋白質(zhì)進行綜合分析。因此，為了更好地研究潛在的毒性機制，需進行系統(tǒng)的基因組學與蛋白組學分析，更精確地確定信號通路。

致謝：感謝課題組全體成員在論文撰寫過程中的幫助與支持。