Fungicides are used to suppress the growth of fungi for crop protection. The most widely used fungicides are succinate dehydrogenase inhibitors (SDHIs) that act by blocking succinate dehydrogenase, the complex II of the mitochondrial electron transport chain. As recent reports suggested that SDHI-fungicides could not be selective for their fungi targets, we tested the mitochondrial function of human cells (Peripheral Blood Mononuclear Cells or PBMCs, HepG2 liver cells, and BJ-fibroblasts) after exposure for a short time to Boscalid and Bixafen, the two most used SDHIs. Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy was used to assess the oxygen consumption rate (OCR) and the level of mitochondrial superoxide radical. The OCR was significantly decreased in the three cell lines after exposure to both SDHIs. The level of mitochondrial superoxide increased in HepG2 after Boscalid and Bixafen exposure. In BJ-fibroblasts, mitochondrial superoxide was increased after Bixafen exposure, but not after Boscalid. No significant increase in mitochondrial superoxide was observed in PBMCs. Flow cytometry revealed an increase in the number of early apoptotic cells in HepG2 exposed to both SDHIs, but not in PBMCs and BJ-fibroblasts, results consistent with the high level of mitochondrial superoxide found in HepG2 cells after exposure. In conclusion, short-term exposure to Boscalid and Bixafen induces a mitochondrial dysfunction in human cells.

中文翻译：

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短期暴露于 SDHI 杀菌剂啶酰菌胺和联苯吡菌胺会导致选择性人类细胞系的线粒体功能障碍

杀菌剂用于抑制真菌的生长以保护作物。最广泛使用的杀菌剂是琥珀酸脱氢酶抑制剂 (SDHI)，它通过阻断琥珀酸脱氢酶（线粒体电子传递链的复合物 II）起作用。由于最近的报告表明 SDHI 杀真菌剂不能对其真菌靶标具有选择性，因此我们测试了短时间暴露于啶酰菌胺后的人类细胞（外周血单核细胞或 PBMC、HepG2 肝细胞和 BJ 成纤维细胞）的线粒体功能和 Bixafen，两种最常用的 SDHI。电子顺磁共振（EPR）光谱用于评估耗氧率（OCR）和线粒体超氧自由基水平。暴露于两种 SDHI 后，三种细胞系的 OCR 显着降低。在啶酰菌胺和比沙芬暴露后，HepG2 中线粒体超氧化物的水平增加。在 BJ 成纤维细胞中，接触 Bixafen 后线粒体超氧化物增加，但在啶酰菌胺后没有增加。在 PBMC 中未观察到线粒体超氧化物显着增加。流式细胞术显示暴露于两种 SDHI 的 HepG2 中早期凋亡细胞的数量增加，但在 PBMC 和 BJ 成纤维细胞中没有，结果与暴露后在 HepG2 细胞中发现的高水平线粒体超氧化物一致。总之，短期接触啶酰菌胺和比沙芬会导致人体细胞线粒体功能障碍。在 PBMC 中未观察到线粒体超氧化物显着增加。流式细胞术显示暴露于两种 SDHI 的 HepG2 中早期凋亡细胞的数量增加，但在 PBMC 和 BJ 成纤维细胞中没有，结果与暴露后在 HepG2 细胞中发现的高水平线粒体超氧化物一致。总之，短期接触啶酰菌胺和比沙芬会导致人体细胞线粒体功能障碍。在 PBMC 中未观察到线粒体超氧化物显着增加。流式细胞术显示暴露于两种 SDHI 的 HepG2 中早期凋亡细胞的数量增加，但在 PBMC 和 BJ 成纤维细胞中没有，结果与暴露后在 HepG2 细胞中发现的高水平线粒体超氧化物一致。总之，短期接触啶酰菌胺和比沙芬会导致人体细胞线粒体功能障碍。