环境胁迫对海水青鳉( Oryzias melastigma )的毒性效应在基因组学和蛋白质组学上的研究进展

近年来,海水青鳉(Oryzias melastigma)已经被公认为海洋生态毒理学研究中的一种模式生物,其具有与淡水模式生物斑马鱼(Danio rerio)类似的研究特征优势,如世代时间短(3~4个月)、每日产卵、成鱼尺寸小(2.5~3.5 cm)、胚胎透明、性别二态性以及易于进行实验室规模化养殖等。在过去十余年中,国内外的研究者们对海水青鳉进行了广泛的基因组和蛋白质组研究。这些组学数据能够进一步帮助我们在分子层面了解环境胁迫对海洋生物的潜在影响及其可能的毒性机制。在这篇综述中,我们归纳了海水青鳉作为海洋生态毒理学研究模型的优势,介绍了当前用于海水青鳉基因/蛋白质组学的技术方法,整理了基因/蛋白质组学在研究不同种类的海洋环境压力源对海水青鳉毒性效应的应用现状。最后,我们对未来海水青鳉的研究提出了一定的预期与展望。

双酚AF对海水青鳉仔鱼心血管和神经系统毒性效应

为研究BPAF对海水青鳉仔鱼生长发育的毒性效应以及毒性效应是否在环境恢复后可逆,本研究将海水青鳉仔鱼在7.96和82.91μg/L BPAF中暴露7d随后恢复7d,探讨了BPAF对海水青鳉仔鱼存活、生长、心率和游泳行为的影响,并结合仔鱼神经系统、心血管系统和抗氧化系统相关基因转录水平的变化探究了BPAF对海水青鳉仔鱼的毒性效应.结果表明,82.91μg/L BPAF暴露显著降低了仔鱼的存活率;7.96和82.91μg/L BPAF暴露均显著抑制了仔鱼的生长、游泳行为和心率,恢复7d后仔鱼的生长得以恢复,但游泳行为和心率仍被抑制;在分子水平上,7.96μg/LBPAF暴露导致神经系统基因ache、心血管统基因tbx2b和抗氧化系统基因cat的表达水平显著下调30%、47%和56%,恢复后对ache和cat的抑制效应消失,而82.91μg/L BPAF暴露则显著下调了神经系统基因syn2a(80%)、shha(58%)、xdh(59%)、gap43(47%)、elav13(54%),心血管统基因,atp2a1(44%)、crhr1(84%)、tbx2b(60%)、arnt2(32%)、tbx6(68%)的表达水平,恢复7d后elav13的表达恢复正常水平,而gap43的表达则显著上调,抗氧化系统基因cat、sod、cox和gpx的表达水平分别比对照组低61%、71%、51%和53%.本研究为BPAF的海洋生态安全风险评估和水质基准制定提供了重要参考.

海水模式种青鳉鱼(Oryzias melastigma)的胚胎发育观察

海水青鳉鱼(Oryzias melastigma)作为一种新兴的海洋模式生物,可应用于海洋生态毒理学的研究。鱼类发育的早期阶段对污染物最为敏感,海水青鳉鱼胚胎毒性分析已成为毒理学研究的重要方法,但是目前尚未见有关海水青鳉胚胎发育的有关报道,因此本研究对海水青鳉鱼的繁殖习性和胚胎发育过程进行了详细观察。利用体视显微镜对海水青鳉的早期胚胎发育过程的形态特征进行了连续的实验观察,并描述了各个发育时期的特征。在水温(26±0.5)°C的条件下,海水青鳉鱼受精卵历时220h 30min孵化出膜。胚胎发育过程分为受精卵激活阶段、受精卵胚盘形成阶段、卵裂阶段、囊胚阶段、原肠胚阶段、神经胚阶段、器官形成阶段、孵化出膜阶段8个阶段,共分为33个时期。

消油剂处理120#燃料油对海水青鳉(Oryzias melastigma)胚胎抗氧化酶活性影响的研究

以海水青鳉(Oryzias melastigma)胚胎为研究对象,比较了120#燃料油分散液(water-accommodated fractions,WAFs)与乳化液(biologically enhanced water-accommodated fractions,BE-WAFs)的急性毒性效应,并研究了不同浓度(40、100、250 mg/L)下WAFs、BE-WAFs对胚胎内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性的影响。结果表明:在受到石油烃的氧化胁迫后,海水青鳉胚胎内3种抗氧化酶活性变化明显。随着石油烃浓度的升高和暴露时间的延长,3种酶表现出程度不同的诱导效应和抑制效应。其中受石油烃污染影响最为明显的为SOD酶;而GST酶则对消油剂单独暴露表现较为敏感。实验证明,海水青鳉体内SOD酶活性对石油烃污染反应最为敏感,适合作为监测石油烃污染程度的生物标志物。

含吡啶类腈类医药中间体废盐对海洋青鳉鱼胚胎的毒性效应

工业废盐是化工生产过程中产生的副产结晶盐。农药、医药等精细化工行业的生产中往往伴随着大量废盐的产生,《国家危险废物名录》中明确将多种化学制药、农药生产过程中产生的废盐列为危险废物。然而,由于处理成本高昂和处置能力不足,废盐限制了企业的健康发展。在《危险废物环境管理指南化工废盐》中明确了工业废盐无害化排海的相关要求,但目前仍缺少相关领域的实验研究。海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)具有与斑马鱼类似的研究特征优势,是国际生命科学学会(ILSI)与健康和环境科学研究所(HESI)认定的海洋生态毒理学的重要研究工具。研究了含吡啶类腈类医药中间体废盐和经过实验室处理后的除杂盐对海洋青鳉鱼胚胎的急性毒性、发育毒性以及对抗氧化系统、免疫系统的影响。结果表明,废盐暴露对海洋青鳉鱼胚胎的生存和发育有显著影响并造成系统性损伤,而除杂盐对海洋青鳉鱼胚胎没有较大影响。本研究为废盐排海提供了基础的理论支持,也为后续实验开展提供了良好的思路引导。

邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯和邻苯二甲酸单乙基己基酯对幼年期及青年期海洋青鳉(Oryzias melastigma)的内分泌干扰效应

本研究从邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)和邻苯二甲酸单乙基己酯(MEHP)对幼鱼期及青年期海洋青鳉(Oryzias melastigma)的生殖发育毒性效应出发,从雌激素受体(ER)、过氧化物增殖激活受体(PPAR)及芳香烃受体(AhR)通路探讨DEHP和MEHP致毒机制.本实验将孵化后1周的幼鱼分别暴露于溶剂对照、低浓度DEHP(0.1 mg·L-1)、高浓度DEHP(0.5 mg·L-1)、低浓度MEHP(0.1 mg·L-1)和高浓度MEHP(0.5 mg·L-1)23 d、53 d,组织病理学结果显示,DEHP和MEHP导致雌性青鳉肝损伤,表现为肝糖原降低,肝细胞质水肿变性;DEHP和MEHP促进了性成熟,表现为促进雌性青鳉卵巢中卵细胞的发育.荧光定量PCR结果显示,DEHP和MEHP显著影响了ER、PPAR及AhR通路,并且对青年期的影响强于幼鱼期,DEHP对ER、PPAR及AhR通路的影响较MEHP强.所以DEHP及MEHP可能通过ER、PPAR和AhR通路影响了肝脏发育,造成了肝损伤,促进雌性青鳉卵巢发育,对ER、PPAR和AhR通路影响显示出发育阶段特异性.

新兴海洋生态毒理学模式生物——海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)

海洋污染日益加剧,适用于海洋生态毒理学研究的鱼类模型的建立意义重大。海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)在培养条件、生理和分子信息等方面的优势使其正成为海洋生态毒理学研究领域的代表性潜在模式生物。阐述了海洋青鳉鱼在海洋生态毒理学研究中的优势,系统介绍了海洋青鳉鱼在毒理学研究中的应用现状,并着重介绍了其在分子毒理学中的应用,最后对海洋青鳉鱼在海洋生态毒理学中的研究方向进行了展望。

邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)和邻苯二甲酸单乙基己基酯(MEHP)长期暴露对海洋青鳉(Oryzias melastigma)内分泌干扰效应的评价

为探讨邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)和邻苯二甲酸单乙基己基酯(MEHP)长期暴露对海水生物的内分泌干扰效应及机制,将孵化后1周的海洋青鳉(Oryzias melastigma)分别暴露于DEHP(0.1 mg·L-1和0.5 mg·L-1)和MEHP(0.1 mg·L-1和0.5 mg·L-1)6个月。结果显示:DEHP显著增加了雌性和雄性海洋青鳉的肝指数,而MEHP只在高剂量时显著增加雄性青鳉的肝指数。对于雌性青鳉,DEHP暴露后肝脏雌激素相关基因ERα、ERβ、ERγ、VTG1、VTG2、ChgH和ChgL的表达水平显著上调,而对于雄性青鳉,DEHP暴露后,只有肝脏ERβ的表达水平显著上调。相比之下,MEHP暴露对雌性和雄性青鳉肝VTG和Chg基因表达无显著影响。DEHP激活了雌性和雄性青鳉的肝过氧化物增殖激活受体PPARα和PPARγ,而MEHP只在低剂量时上调了雄性青鳉PPARγ的表达。在雌性和雄性青鳉体内,VTG和Chg的表达与ERα和ERγ的表达显著相关,并且ER与PPAR也显著相关。研究表明,DEHP长期暴露可通过激活肝性激素受体调控肝雌激素响应基因(VTG和Chg)和过氧化物增殖激活受体(PPARα和PPARγ)的表达而对海洋青鳉产生内分泌干扰效应,并且显示出性别特异性。MEHP对海洋青鳉的内分泌干扰效应弱于DEHP。

镉胁迫下黑点青鳉(Oryzias melastigma)肝脏金属硫蛋白mRNA性别差异性表达研究

鱼类金属硫蛋白（metallothionein,MT）mRNA作为生物标志物已越来越多地应用到水环境重金属污染的监测中,然而重金属胁迫下鱼类MT mRNA表达是否具有性别差异性特征目前尚无相关报道。以海洋模式鱼类—黑点青鳉（Oryzias melastigma）为实验鱼类,首次克隆了其MT基因全长c DNA序列,分析了黑点青鳉MT基因和氨基酸序列特征,然后进一步研究了水体中镉暴露后雌、雄性黑点青鳉肝脏中MT mRNA表达的差异性。结果显示,黑点青鳉MT基因c DNA全长为385 bp,编码60个氨基酸,预测编码的多肽分子量为5 990 Da,含有脊椎动物MT基因特征性序列结构cys-x-cys、cys-x-x-cys和cys-x-cys-cys。镉胁迫下雌、雄性黑点青鳉肝脏MT mRNA表达结果显示,在0.8,4.0和8.0μg·L^-1环境浓度的镉暴露1~7 d条件下,与对照组相比,雄性黑点青鳉在所有的不同暴露浓度和不同暴露时间的实验组中肝脏MT mRNA几乎均被显著性诱导表达;而雌性黑点青鳉只在较高暴露浓度和较长暴露时间的实验组中才被显著性诱导表达,并且MT mRNA的表达水平比雄性低得多。上述研究结果表明,在相同的镉胁迫条件下,雄性黑点青鳉肝脏MT mRNA的表达比雌性更敏感;以黑点青鳉MT mRNA作为生物标志物监测海洋环境重金属污染生物效应状况时,应选择更敏感的雄性黑点青鳉作为监测鱼类。利用生物标志物监测水环境污染物生物效应时,监测动物的性别差异是一个应当考虑的重要因素。

短期温度、盐度胁迫对海洋青鳉鱼(Oryziasmelastigma)摄食行为及抗氧化的影响

本研究通过设置温度突变组(15°C、25°C、31°C)和盐度突变组(5、15、25、35),探讨了温度、盐度变化胁迫对海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)摄食行为及抗氧化生理的影响。结果表明,在温度为15°C和31°C(盐度为25)时以及盐度为5和35(温度为25°C)条件下,青鳉鱼摄食响应时间增长,摄食量、摄食效率和摄食成功率显著下降(P<0.05)。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)酶活性和丙二醛(MDA)含量在15—31°C时随温度增加先降低后增加。SOD酶活性31°C时第7天显著性低于对照组(P<0.05)。MDA含量在15°C和31°C时在显著性高于对照组,第7天显著性升高(P<0.05)。不同盐度处理组,SOD、CAT活性和MDA含量均随盐度增加先降低后增加,MDA含量在盐度为5和35时均显著高于对照组(P<0.05)。综上,海洋青鳉鱼在盐度15—25,水温25°C条件下摄食及游动行为活跃,抗氧化活性最低,生长良好。当温度高于31°C或低于15°C;盐度高于35或低于5时胁迫对青鳉鱼摄食行为及抗氧化性造成明显影响。

雌、雄海水青鳉肝脏组织差异表达基因转录组分析

海水青鳉(Oryzias melastigma)作为雌雄异体的模式动物,在研究外来污染物毒性效应性别差异上具有优势。运用转录组学技术系统研究了雌、雄海水青鳉肝脏组织中的差异表达基因,结果显示雌、雄青鳉肝脏中共有1351个显著差异表达基因,其中683个在雌鱼肝脏中高表达,668个在雄鱼肝脏中高表达。雌鱼肝脏中高表达的差异基因主要涉及生殖和性激素合成相关通路,如卵黄蛋白原和雌激素受体。雄鱼肝脏中高表达的差异基因主要涉及能量代谢、细胞骨架和肌肉收缩等相关生物过程,如丙酮酸激酶、肌酸激酶、肌球蛋白和肌钙蛋白等。实时荧光定量PCR验证结果显示,除DNA错配修复蛋白基因以外,其他17个基因差异表达倍数与RNA-seq对应基因差异表达趋势基本一致,表明转录组分析数据基本可靠。研究表明,雌、雄海水青鳉肝脏中基因表达具有差异调控模式,研究获得的差异基因和调控通路将为海水青鳉对外来污染物性别差异响应分子机制研究提供一定的理论基础。

米氏凯伦藻对海水青鳉影响效应的转录组学分析

近年来我国近岸米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)藻华频发,给当地水产养殖业带来严重的损失,但该藻在海洋生物分子水平上的影响尚不明确。本实验通过转录组学分析,探究了米氏凯伦藻对模式生物海水青鳉(Oryzias melastigma)鳃和肝脏mRNA转录水平的影响。结果发现受藻作用96 h后,青鳉鳃与肝脏中分别有508个与604个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中上调基因分别有184个和390个,下调基因分别有324个和214个。Gene ontology(GO)功能分类结果显示DEGs多集中于生物进程和分子功能,进一步GO富集分析结果表明,米氏凯伦藻能够显著影响青鳉鳃组织中凝血酶激活受体活性、受体信号通路和离子跨膜运输等相关通路;肝脏中氧运输和结合进程相关通路也受到显著影响。Kyoto encyclopedia of genes and genomes(KEGG)功能富集分析表明鳃和肝脏组织中DEGs均显著富集于免疫系统的补体和凝血级联反应,鳃DEGs还富集在IL-17免疫信号分子和细胞因子相互作用信号转导通路;而肝脏DEGs还富集在脂质、氨基酸代谢通路。此外,免疫因子serpine1、hsp90b1、bcl2l1在鳃中均被显著抑制,而凝血因子f2、f5、plg在肝脏中均被显著上调。实验结果表明米氏凯伦藻可能对海水青鳉鳃造成了一定程度的氧化损伤,也可能通过激活IL-17信号通路导致免疫炎症的发生。同时该藻还导致海水青鳉肝脏纤溶系统被激活,代谢功能发生变化。

不同盐度下双酚F对海洋青鳉胚胎的毒性效应

【目的】探究不同盐度下双酚F(Bisphenol F,BPF)对海洋青鳉(Oryzias melastigma)胚胎的毒性效应。【方法】设置15和30两个盐度,海洋青鳉胚胎分别在0(对照)、1μg/L、10μg/L、100μg/L、1 mg/L和10 mg/L BPF中暴露15 d,比较各组胚胎孵化率、死亡率、畸形率,孵化后7 d内存活率,6、9 d时的心跳速率(下称“心率”),以及孵化后48 h仔鱼游泳总距离,分析不同盐度下BPF对海洋青鳉胚胎的毒性效应。【结果】15盐度下1μg/L、100μg/L和30盐度下10μg/L、10 mg/L BPF处理组产生畸形胚胎,但数量较少,以卵黄囊水肿为主。在15及30盐度下,随BPF浓度增加,海洋青鳉孵化率有下降趋势,而死亡率差异不显著,30盐度下,高浓度组(100μg/L、1 mg/L、10 mg/L)孵化率显著低于对照组(P<0.05),10 mg/L组死亡率显著高于盐度15。实验组和对照组中仔鱼出膜后7 d内基本无死亡。处理6 d时,随BPF浓度增加,海洋青鳉在15及30盐度下心率均有下降趋势,高浓度组(1、10 mg/L)盐度30条件下心率显著低于盐度15(P<0.05);处理9 d时,各浓度组心率在盐度15条件下随BPF浓度升高有降低趋势,在30盐度下心率显著低于15盐度条件(P<0.001),高浓度组(1、10 mg/L)在2种盐度条件下心率均较低。仔鱼出膜48 h时,各组12 min内游泳总距离无显著差异(P>0.05)。【结论】BPF和盐度对海洋青鳉胚胎孵化率、心率均有显著影响,BPF可降低胚胎孵化率、心率,高浓度BPF在盐度30条件下对胚胎有明显的致死效应;盐度和BPF对胚胎孵化率、心率存在复合效应。

海水青鳉摄食微塑料的荧光和C-14同位素法示踪定量研究

微塑料已在多种海洋生物体内检出,造成不同程度的毒性效应,但由于技术限制,关于海洋鱼类对小粒径微塑料摄入和排出过程的定量研究仍比较缺乏.该研究针对生物体内小粒径微塑料定量示踪的技术难题,提出荧光和放射性同位素示踪法,并对比了两种方法的检测限、灵敏度和定性定量的方便程度等;同时以PS(聚苯乙烯,polystyrene)为微塑料代表,采用荧光法和C-14同位素法定量研究了PS微塑料(<1μm)在海水青鳉(marine medaka,Oryzias melastigma)成鱼和仔鱼中的摄入和排出情况,以及摄食行为对微塑料赋存状态的影响.结果表明:①荧光法适用于直观观察微塑料在生物体内的分布及高浓度暴露时的荧光定量,而C-14同位素法因具有更低的检测限和高的灵敏度,在复杂介质中的定量检测更具优势.②海水青鳉成鱼和仔鱼摄入微塑料的量随着培养时间而变化,且均在24 h摄入较多微塑料,成鱼(以鱼湿质量计)摄入的微塑料含量〔(246.8±38.1)mg/g〕显著(P<0.05)高于仔鱼〔(4.32±0.77)mg/g〕.③微塑料在海水青鳉体内主要分布部位为肠道(99.9%),极少量在鱼鳃(0.07%)和体表(0.03%)中,表明摄食是微塑料进入鱼体的主要途径;在不喂食72 h后,微塑料在肠道内仍有一定量残留〔(1.29±0.52)mg/g〕,鱼鳃中微塑料则完全排出至检测限以下.研究显示,海水青鳉通过对水中悬浮状态微塑料的摄入,将海水中的微塑料由初始悬浮分散态变成粪便团聚体沉入水底,在很大程度上改变了微塑料在环境中的赋存形态,由此对微塑料环境过程和生态效应产生的未知影响值得进一步关注.

海洋青鳉鱼专用型基因芯片的设计及其在生态毒理学上的应用研究

以生物芯片技术为核心,结合生态毒理学与功能基因组学的方法,制备了海洋青鳉鱼专用型生物芯片,包含180个与细胞分裂、解毒反应、缺氧反应、氧化应激反应、凋亡、生长和发育、性别决定和性腺分化以及生殖激素分泌等功能相关的基因.我们提取了雌性海洋青鳉鱼成体在正常培养和缺氧处理12周后的肝脏和卵巢组织总RNA,利用自制的基因芯片进行了基因表达谱分析,结果显示海洋青鳉鱼在缺氧压力环境下,肝脏和卵巢组织的差异性表达基因分别检测出9个和6个,表明应用此类自制良好的芯片可有效获得海洋青鳉鱼的组织特异性基因表达图谱,也将加强对海洋缺氧状态、氧化应激等反应的分子生物学机制的理解.本研究对于识别异常环境状态下的基因表达模式和组织特异性标志物,进一步开展监测海洋生态毒理因素的研究奠定良好的基础.

海洋酸化对海水青鳉胚胎骨骼发育的影响

本文在实验室模拟近期海洋酸化水平,对海洋酸化对海水青鳉鱼（Oryzia melastigma）胚胎骨骼发育的影响进行了初步研究。实验中,通过往实验水体中充入一定浓度CO2气体酸化海水。对照组CO2分压为450×10-6,两个处理组CO2浓度分别为1 160×10-6和1 783×10-6,对应的水体pH值分别为8.14,7.85和7.67。将海水青鳉鱼受精卵放入实验水体中至仔鱼孵化出膜,对初孵仔鱼经骨骼染色、显微拍照,挑取了仔鱼头部、躯干及尾部骨骼染色清晰的28个骨骼参数的长度进行了显微软件测量及数据统计分析。结果发现,酸化处理对实验鱼所测量的骨骼长度影响均不显著。因此推测,未来100~200年间海洋酸化对海水青鳉鱼的胚胎及初孵仔鱼的骨骼发育没有显著影响。

聚苯乙烯微塑料长期暴露对海水青鳉(Oryzias melastig-ma)亲代生长、繁殖及子代发育的影响

微塑料污染是近年来受到国际社会广泛关注的海洋环境问题之一,由微塑料造成的生态和人类健康风险不容小觑,但微塑料对鱼类的长期危害目前尚无定论。为评估微塑料颗粒对海洋鱼类的长期影响,选取塑料生产和环境中常见的聚苯乙烯(polystyrene,PS)为研究对象,对海水青鳉(Oryzias melastigma)60 dph(days post hatching,dph)幼鱼进行了为期50 d的长期暴露,系统研究PS暴露对海水青鳉亲代的生长、繁殖和子代胚胎发育等的影响。结果显示,在粒径为10μm、浓度为1×10^(4) particles·L^(-1)和1×10^(5) particles·L^(-1)暴露条件下,PS处理组亲代体长和体质量的改变与对照组相比无显著差异,PS暴露未显著影响亲代性成熟进程和受精过程;PS暴露未显著影响子代胚胎心率和孵化时间,但能显著降低子代孵化率,造成胚胎发育畸形。上述结果表明,PS长期暴露对亲代生长和繁殖未产生明显影响,但对子代的胚胎发育具有不利影响,研究结果为科学评估海洋微塑料污染的生态风险提供了重要参考。

海水青鳉胚胎发育的观察

为了解模式生物种海水青鳉(Oryzias melastigma)的胚胎发育特征,作者培育30日龄的海水青鳉,收集自然受精卵,在水温26~28℃、盐度27~28条件下,静水孵化。利用奥林巴斯SZ61解剖镜对海水青鳉胚胎发育进行了观察研究。结果表明:海水青鳉受精卵为圆球形端黄卵,多油球,沉性,卵膜上具有绒毛膜和纤维丝。和多数硬骨相似,胚胎发育的过程大致可以分为7个期:胚盘形成期、细胞分裂期、囊胚期、原肠期、器官形成期、肌肉效应期和孵化期。并发现海水青鳉胚胎发育有其特征:早期分裂具有不规则现象;仔鱼以尾部破膜先出的方式孵化;柯氏囊出现在原口关闭前,少数个体具有两个柯氏囊。

海水青鳉雌激素受体基因的克隆、组织表达特性及环境雌激素EE2对其表达的影响

为了获得海水青鳉Oryzias melastigma雌激素受体的基因信息及其表达特性,采用RACE-PCR技术和实时荧光定量PCR方法,进行了雌激素受体基因的克隆、表达特性分析及其在17α-炔雌醇(EE2)暴露下的基因响应研究。结果表明:海水青鳉雌激素受体基因与其他脊椎动物雌激素受体基因同源性较高,特别是DNA结合结构域(DBD)在进化上高度保守,配体结合结构域(LBD)次之;OM-ERα/β1/β2在所检测的10种组织中均有表达,其中在青鳉肝脏、性腺、脾脏和肠中表达量较高;OM-ERα在肝脏中的表达和OM-ERβ1/β2在性腺中的表达,雌雄间存在显著性差异(P<0.05);在EE2浓度为5、50、500ng/L的水体中暴露96 h后,海水青鳉仔鱼中的分子标志物卵黄蛋白原基因(vtg1)被显著诱导(P<0.05),且呈浓度依赖关系;中浓度(50 ng/L)的EE2诱导仔鱼OM-ERβ1基因表达,OM-ERβ2对EE2暴露呈现低浓度诱导、高浓度抑制的趋势;攻毒试验结果表明,OM-ERα和vtg1之间存在一种正相关关系,暗示EE2可能主要通过ERα调控vtg1基因的表达;EE2攻毒下,β亚型存在一种倒U型的剂量-反应关系。研究表明:克隆获得的海水青鳉3个雌激素受体亚型基因OM-ERα/β1/β2,为后续开展海水模式鱼类雌激素受体相关研究提供了基础信息;OM-ERα/β1/β2的组织表达特性及EE2对仔鱼OM-ERα/β1/β2表达的不同调控,显示出海水青鳉3种ER亚型基因存在着不同的生理功能,且其对环境污染物的应答模式不同。

炔诺酮短期暴露对海洋青鳉仔鱼的毒性效应

【目的】研究低浓度炔诺酮(Norethisterone,NET)短期暴露对海洋青鳉(Oryzias melastigma)仔鱼的毒性效应。【方法】海洋青鳉仔鱼在8.96 ng/L的NET暴露10 d,分析仔鱼游泳行为,氧化-抗氧化相关酶活性,性激素、甲状腺激素水平,以及基因转录模式;NET处理后仔鱼在人工海水中饲养至5月龄,统计性别比例。【结果】NET短期暴露后,海洋青鳉仔鱼的游泳行为有显著的抑制效应,仔鱼在静止状态的时间减少,处于小运动和大运动状态的时间极显著增加(P<0.01);丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性变化不显著(P>0.05);仔鱼雌二醇(E2)水平显著降低(P<0.05),睾酮(T)水平极显著提升(P<0.01),群体中雌雄比例无影响;132个基因的转录模式发生改变,主要涉及节律调节、物质代谢和免疫等生物学过程。【结论】海洋青鳉在低浓度NET环境短期暴露可引起仔鱼游泳行为、激素水平及基因转录模式的变化;海洋环境残留的NET对鱼类健康有潜在风险,进而破坏海洋渔业资源。