近日，我校李金龙教授团队在线发表了题为“CDK4/MERCs/PINK1 Axis Drives PFOA/HFPO-TA-Induced Cardiac Senescence via Mitophagy Defect and cGAS-STING Activation: In Vitro Amelioration by Cycloastragenol”的研究论文，被国际顶尖综合性期刊《Advanced Science》遴选为Inside Front Cover，将以当期封面论文形式刊发。
该研究阐明农药及医药领域广泛使用的全氟辛酸（PFOA）及其替代物六氟环氧丙烷三聚酸（HFPO-TA）暴露导致动物心脏毒性损伤，揭示其通过调控CDK4/MERCs/PINK1信号轴诱发心肌细胞衰老的分子机制，并明确中药黄芪中活性皂苷成分环黄芪醇（Cycloastragenol）具有抗PFOA/HFPO-TA致心肌细胞衰老的潜力，为该类环境污染物致动物与人类健康风险评估及毒性损伤缓解提供重要科学依据。
PFOA被广泛应用于各种工业产品和日常消费品中，具有环境持久性、远距离迁移性和生物蓄积性等特征，导致了多种生物毒性效应，然而，因其在农药与医药领域应用至关重要，所以PFOA替代品被大量开发应用。HFPO-TA作为PFOA的典型替代品，在全球范围内的水环境中广泛检出。目前关于HFPO-TA对哺乳动物毒性研究较少，特别是对心脏毒性效应和机制尚不清楚。
研究团队通过系统的体内外实验模型评估，证实PFOA及其替代物HFPO-TA均会造成心脏结构和功能损伤，并诱导心肌细胞衰老，且HFPO-TA毒性更强。心肌属于高耗能组织，线粒体作为心肌细胞的能量供应核心，依赖线粒体自噬及时清除受损细胞器。PFOA/HFPO-TA暴露下调CDK4蛋白表达，破坏线粒体-内质网接触结构，干扰线粒体自噬过程。受损线粒体得不到有效清除，促使线粒体DNA向胞质泄漏，激活cGAS-STING通路，最终驱动心肌细胞衰老损伤。通过基因敲低、药物干预、基因过表达等多重回补实验，证实CDK4/MERCs/PINK1信号轴是PFOA/HFPO-TA暴露介导心肌毒性效应的关键通路。中药黄芪中活性皂苷成分Cycloastragenol能够提高CDK4蛋白表达，修复细胞器互作结构，以心肌细胞自我修复功能增强方式显著缓解PFOA/HFPO-TA诱导心肌细胞衰老损伤，为有效缓解PFOA及其替代物致动物与人类心脏毒性损伤提供了解决方案。
本研究科学评估了PFOA替代物导致动物与人类心脏毒性潜在危害，证实PFOA替代物HFPO-TA的心脏毒性高于PFOA，打破替代物毒性低于PFOA的观点，为进一步完善PFOA环境健康风险评价体系提供理论支撑，同时揭示环黄芪醇具有抗心肌细胞衰老的潜力，为该类环境污染物诱发心脏毒性损伤消除提供了新策略。
原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.77280
东北农业大学为该论文的第一完成单位，动物医学学院25级博士研究生李诺娃为第一作者，李金龙教授为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金、国家现代农业产业技术体系的资助。
第一作者简介：
李诺娃，2025级博士研究生在读，主要从事天然产物拮抗环境毒物毒性作用及其畜禽抗病功效相关研究，在Journal of Advanced Research、Journal of Agricultural and Food Chemistry等期刊发表SCI论文9篇（其中第一作者5篇）；在国际/国内学术会议汇报获奖5次；荣获黑龙江省三好学生、黑龙江省优秀毕业生、东北农业大学青年五四奖章、校大学生年度人物等16项荣誉称号；获3项国家级、9项省级及20余项竞赛奖励。
通讯作者简介：
李金龙，二级教授/博导，国家重大人才工程特聘教授，入选国家百千万人才工程，教育部新世纪优秀人才，龙江学者特聘教授、省杰出青年等人才称号，被授予“中国有突出贡献中青年专家、全省模范教师”等荣誉称号，享受国务院政府特殊津贴专家。从事畜禽群发病防治与健康管理、动物源性食品持久性环境毒物清除措施、多功能饲料源毒素解毒剂创制与应用。主持国家、省部级课题60余项，发表学术论文200余篇（影响因子累计1200+），获省部级科技奖励4项，授权专利19项，申报国际专利2项，连续入选“中国高被引学者”与“全球前2%顶尖科学家”榜单。
