甲状腺干扰物（Thyroid disruption chemicals，TDCs）因其对脊椎动物个体发育的潜在不利影响而受到广泛关注。目前以非洲爪蛙（Xenopus laevis）为模式生物筛查TDCs的体内试验主要有两栖动物变态发育试验（AMA）（OECD TG231）、非洲爪蛙胚胎甲状腺信号试验（XETA）（OECD TG248）等，但是它们都存在很多局限性。诸如，AMA暴露时间长、假阳性率高且特异性低；XETA利用的45期非洲爪蛙胚胎是非功能性的，在检测甲状腺激素（TH）合成抑制剂等方面存在局限性。因此需要建立能够快速准确筛选TDCs的新方法。

我院生态毒理团队联合中国科学院生态环境研究中心内分泌干扰物与发育毒性研究团队开发出了T3诱导非洲爪蛙变态试验方法（TiXMA），用以快速筛查干扰下丘脑-垂体-甲状腺（HPT）轴以及破坏TH信号通路的TDCs。该试验步骤如下：在1nmol/L T3共暴露情况下，用被测化学品暴露处理52期蝌蚪，暴露24h后检测肠中TH响应基因的表达，以确定测试化学品是否与TR或TH信号中其他因子相互作用干扰TH信号通路；暴露96h后检测体重、形态学终点、脑中基因tshb以及甲状腺细胞组织学，以评估该测试化学品对T3诱导变态发育的影响。该试验使用两种众所周知的TH合成抑制剂甲巯咪唑（MMI）和高氯酸钠（SP）来验证其准确性及敏感性。结果显示，该方法非常可靠，并获得评审专家一致好评。与暴露时长为21天的AMA相比，TiXMA具有暴露时间更短（96h）的显著优势。并且AMA利用发育阶段（DS）和后肢长度（HLL）作为响应终点检测TDCs被实践证明特异性较低；AMA和TiXMA利用形态特征和体重兼以甲状腺组织学作为检测TDCs的重要终点，因为理论上基于甲状腺细胞组织学的阳性结果应该是特定的，但AMA以甲状腺肥大/萎缩、滤泡细胞肥大或增生等甲状腺细胞组织学的改变为指标，但这依赖相关领域的病理学专家经验，对于一般的生态毒理研究人员来说太难，并且往往会产生病理学专家偏见，对实验结果产生影响，而TiXMA使用甲状腺组织胶质面积作为细胞组织指标，该指标很容易被量化，并可以借助图形软件来完成计算，不需要太多的人工分析，普通生态毒理学者也可以做到，并且可以避免组织病理学家依赖性偏见，从而使结果更加准确公正。与XETA相比， TiXMA不但能检测干扰TH信号通路的TDCs而且还能检测干扰HPT轴的TDCs，检测范围更广。

该研究成果以“Methimazole and sodium perchlorate exert anti-thyroidal effects in the T3-induced Xenopus laevis metamorphosis assay: A rapid assay for screening thyroid disrupting chemicals”为题，发表于环境毒理领域国际著名期刊《Aquatic Toxicology》（IF=5.202，中科院海洋与淡水生物学一区）。我院硕士研究生周威为第一作者，张永军教授和何益得老师为共同通讯作者，秦占芬研究员为共同作者，南京工业大学环境科学与工程学院为第一通讯单位，中国科学院生态环境科学研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室为共同单位。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和江苏省高等教育机构自然科学基金的资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166445X23000383