近日,中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所中華鱟保護(hù)研究團(tuán)隊(duì)在環(huán)境重金屬汞污染物對(duì)中華鱟幼體的毒性機(jī)制研究取得新進(jìn)展,為開(kāi)展瀕危物種中華鱟的海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果以“Integrated transcriptomics and metabolomics reveal the toxic mechanisms of mercury exposure to an endangered speciesTachypleus tridentatus”為題發(fā)表于Environmental Toxicology and Pharmacology期刊(IF 4.3)上(謝木嬌和鮑虞園為共同第一作者,頡曉勇博士為通訊作者)。

汞是一種以多種形式、廣泛而持久地污染水體的重金屬,具有高毒性、非生物降解性和生物富集性,被聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署列為對(duì)全球范圍產(chǎn)生影響的化學(xué)物質(zhì),已成為全球廣泛關(guān)注的環(huán)境污染物之一。
南海所團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)相結(jié)合的技術(shù),研究揭示了汞暴露對(duì)中華鱟幼體的環(huán)境毒理和藥理學(xué)作用機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)汞暴露引起幼鱟體內(nèi)細(xì)胞毒性,機(jī)體通過(guò)上調(diào)多泛素A和組織蛋白酶B基因表達(dá)以促進(jìn)蛋白質(zhì)降解;(2)汞暴露引起幼鱟心血管系統(tǒng)毒性,相關(guān)標(biāo)志物發(fā)生顯著變化,包括心房鈉尿肽(ANP)、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)和神經(jīng)肽FMRFamide受體;(3)汞暴露觸發(fā)脂質(zhì)代謝紊亂,導(dǎo)致炎性脂質(zhì)溶血磷脂酰膽堿(lysoPC)、白三烯D4和前列腺素E2異常增加;(4)細(xì)胞色素P450s通路的重要基因被激活,產(chǎn)生抗炎物質(zhì)重建體內(nèi)穩(wěn)態(tài),為評(píng)估汞毒性提供了敏感的指標(biāo);(5)汞暴露引起精氨酸生成受阻,可能通過(guò)破壞mTOR信號(hào)通路而影響幼鱟生長(zhǎng)發(fā)育;(6)代謝物S-腺苷甲硫氨酸和精胺增加,提示胞內(nèi)甲基供體失衡,可能與汞的甲基化有關(guān)。
此前,南海所團(tuán)隊(duì)發(fā)表于《生態(tài)毒理學(xué)報(bào)》的“Hg2+對(duì)中國(guó)鱟幼體急性毒性及MT的誘導(dǎo)效應(yīng)”(2020,15( 6) : 300-307)論文已表明,Hg2+對(duì)鱟幼體的毒性類(lèi)型為急性Ⅱ,其24h、48h、72h和96h的LC50分別為15.013、7.084、4.008和2.683 mg?L-1,安全質(zhì)量濃度為0.473 mg?L-1。工業(yè)時(shí)代環(huán)境中汞污染的增加可能會(huì)進(jìn)一步危及該物種。結(jié)合此次研究結(jié)果,進(jìn)一步深入揭示汞影響鱟幼體代謝穩(wěn)態(tài)的毒理和藥理學(xué)作用機(jī)制,未來(lái)在中華鱟的具體保護(hù)措施方面不應(yīng)忽視海洋環(huán)境污染。
論文鏈接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1382668923002879

差異表達(dá)基因DEGs分布和KEGG通路注釋

與脂質(zhì)代謝相關(guān)的差異代謝產(chǎn)物熱圖