环境中的抗生素环丙沙星通过导致滋养层细胞衰老而引发不明病因流产

近日，张慧东教授团队和侯青芝教授团队以及吴琳琳教授团队合作，在国际综合性期刊、Lacent子刊eBioMedicine（中科院一区Top期刊，影响因子10.8）发表了题为：“Environmental ciprofloxacin triggers pregnancy loss: senescence-driven miscarriage via TRIM21-mediated MFF degradation”的原创性实验研究成果。这项研究不仅揭示了环丙沙星暴露是引发不明病因流产的新环境风险因素，还揭示了环丙沙星暴露通过TRIM21介导的MFF降解导致滋养层细胞衰老进而引发不明原因流产的全新生物学机制，并且还鉴定了治疗流产的新靶点。

抗生素滥用已成为全球最严峻的公共卫生问题之一。2000年至2015年间，全球抗生素使用量增长了65%，预计到2030年将较2015年再增长200%。中国是全球抗生素消费与生产量最高的国家。首先，抗生素在医疗、农业生产、畜牧业及水产养殖中广泛应用，且检出率居高不下。这些抗生素进而通过呼吸、饮水及食物链富集等途径再次进入人体。在各类抗生素中，环丙沙星在多种食品、环境及人体中的检出率最高。中国、西班牙、巴西、马来西亚、肯尼亚等多国地表水中均检出环丙沙星。然而，迄今为止，环丙沙星暴露是否会引发不明病因的流产，仍不清楚。

本研究通过流行病学分析发现，尿液中较高浓度的环丙沙星与绒毛组织衰老水平及不明病因流产风险成正相关。环丙沙星暴露的小鼠模型进一步证实，环丙沙星暴露会导致胎盘衰老，进而引发小鼠流产。在细胞机制层面，环丙沙星上调泛素化酶TRIM21的表达，促进其介导的线粒体裂变蛋白MFF的泛素化降解，从而下调MFF蛋白水平。随后，MFF的下调导致线粒体功能障碍与滋养层细胞衰老，最终引发流产。该机制在滋养层细胞、小鼠胎盘和女性绒毛组织层面均一致。通过补充鼠源Mff、敲低鼠源Trim21、药物性治疗性抑制Trim21或抑制衰老，均可缓解小鼠胎盘衰老并降低小鼠流产率。本研究系统阐述了环境抗生素、生物学机制与生殖健康之间的交互关系，首次揭示了环丙沙星暴露引发不明病因流产的新风险，阐明了环丙沙星引发流产的新发病和生物学机制，为流产的防治提供了新靶点。

本研究首次将环丙沙星暴露、线粒体功能障碍、细胞衰老与流产相关联。我们发现环丙沙星暴露促进了滋养层细胞的细胞衰老，这与流产密切相关。此外，我们还发现环丙沙星可以通过TRIM21介导的MFF降解促进线粒体功能障碍和细胞衰老。值得注意的是，控制环丙沙星等抗生素的暴露，尤其是在妊娠早期，可能成为降低不明病因流产率的一项重要措施。并且，TRIM21可能成为未来个体化治疗策略中的一个重要靶点，为临床提供精准的干预措施。

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https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2026.106146