【文章内容概要】

近日，中国海洋大学郑浩教授团队在Environmental Chemistry and Ecotoxicology上发表了题为“Sugar-free” trap: Artificial sweetener acesulfame induced anxiety-like behavior in Sebastes schlegelii via disturbing bidirectional microbiota-neurotransmitter interactions的研究论文（DOI：10.1016/j.enceco.2025.09.005）。该研究以具有重要经济价值的海水养殖鱼类许氏平鮋（Sebastes schlegelii）幼鱼为模型，在环境相关浓度（0.01 mg L⁻¹）及更高暴露水平（1和10 mg L⁻¹）下，评估了人工甜味剂安赛蜜（ACE）对海洋鱼类焦虑样行为及群体集群行为的影响规律，从脑-肠轴视角解析了ACE通过肠道微生物群-神经递质双向交流介导神经行为毒性的关键机制。

首先利用旷场实验和镜像攻击实验记录分析了不同浓度ACE暴露下许氏平鮋幼鱼的行为学响应（图1）。环境相关浓度下，ACE可显著诱导幼鱼产生趋壁性增强、活动度升高和攻击性增加等典型焦虑样行为，并削弱鱼群的凝聚力与速度同步性。ACE污染暴露后，幼鱼体内检测到明显的ACE积累且表现出“肠 ＞ 肝 ＞ 脑 ＞ 鳃 ＞ 肌肉”的组织特异性累积分布特征。其中，1 mg L⁻¹处理组肠道和脑组织中的ACE水平最高，并与焦虑相关行为指标显著相关，表明脑-肠靶向富集是其神经行为毒性的关键前提。脑组织靶向神经递质代谢组学分析进一步发现，ACE富集可诱导脑内谷胱甘肽和谷氨酸升高、促进多巴胺合成并伴随GABA补偿性增加，从而打破中枢神经系统兴奋-抑制通路的平衡。在肠道中，ACE减少了杯状细胞数量削弱黏液屏障，重塑了肠道微生物群落结构，具体表现为潜在致病或神经活性菌群的富集（如Aeromonas spp.和 Pseudomonas spp.）以及有益菌（如Halomonas spp.）肠道定植的抑制。相关性分析进一步揭示了ACE暴露引发的肠道微生物群落变化与脑内多巴胺、GABA等关键神经递质水平密切相关，表明肠道微生物代谢产物与神经递质双向交流介导的脑-肠轴调节异常是ACE诱导幼鱼焦虑样行为的关键机制。

（a）幼鱼运动轨迹（上）和运动轨迹热图（下）；（b）趋向区运动时间百分比；（c）趋向区运动距离百分比；（d）狂躁状态百分比；（e）ACE诱导的幼鱼焦虑样行为示意图，表现为趋壁性、多动和攻击性增强，具有非单调的剂量反应关系，从而降低了鱼群的凝聚力和协调性；（f）个体间距离；（g）最近邻距离；（h）群体速度同步性；（i）个体间距离与趋向区运动时间百分比相关性；（j）个体间距离与攻击频率的相关

本研究发现人工甜味剂ACE在环境相关浓度下会诱导海洋鱼类个体焦虑样行为和集群行为紊乱，借助脑组织靶向神经递质代谢组学、组织学染色及16S rRNA高通量测序等技术手段，揭示了幼鱼脑肠组织中ACE的特异性富集、神经递质稳态失衡与肠道微生物群落失调之间的关键联系，阐明了人工甜味剂污染通过“脑-肠”轴介导鱼类焦虑样行为的分子机制（图2）。研究结果为在“One Health”背景下人工甜味剂环境健康和生态风险的准确评估、绿色低风险食品添加剂与海洋友好型食品产业体系的构建提供了科学依据。

【原文链接】

Guangjie Che, Liuqingqing Liu, Longteng Li, Hongbin Liu, Linjia Liu, Tianning Yang, Xia Deng, Ningning Song, Haiying Zong, Zixi Yuan, Zhiying Li, Wenting Zhao, Liyan Huang, Guanglin Ren, Fengmin Li, Hao Zheng, Baoshan Xing, 2025. “Sugar-free” trap: Artificial sweetener acesulfame induced anxiety-like behavior in Sebastes schlegelii via disturbing bidirectional microbiota-neurotransmitter interactions, Environmental Chemistry and Ecotoxicology. 7, 1991-2004.

【期刊介绍】

Environmental Chemistry and Ecotoxicology (缩写ENCECO) 主要聚焦化学品在全球环境中的传输规律及其在生态系统中的毒性机制，生物体中的生物利用度和生物蓄积性，食物链中的生物放大，以及生态系统分析中的新技术和新方法、跨学科生态毒理学信息的处理方法等。期刊主要研究方向包括：环境化学、生态毒理学、环境修复、风险评估等。

根据科睿唯安发布2023年度期刊引证报告，Environmental Chemistry and Ecotoxicology首个影响因子为9.0，在ENVIRONMENTAL SCIENCES和Toxicology学科领域均位于Q1区。《2025年中国科学院文献情报中心期刊分区表》正式发布，Environmental Chemistry and Ecotoxicology 荣列大类：环境科学与生态学1区，Top期刊；小类：ENVIRONMENTAL SCIENCES 环境科学1区；TOXICOLOGY 毒理学1区。