聚烯微塑料诱导Simocephalus vetulus中的分子毒性:转录组和肠道微生物分析
Chenxi Zhu1, Hui Zhou2, Mengyu Bao3
1Freshwater Fisheries Research Institute of Jiangsu Province. 79 Chating East Street, Nanjing 210017, China; Geography, School of Humanities, Universiti Sains Malaysia, 11800 Minden, Penang, Malaysia.
Aquatic toxicology (Amsterdam, Netherlands)
|August 28, 2024
概括
聚乙烯纳米塑料 (PS-NP) 破坏了淡水甲类动物的肠道微生物群和能量代谢,导致神经毒性和损害肠道屏障功能. 这凸显了塑料污染带来的生态风险.
科学领域:
- 环境毒理学环境毒理学
- 生态毒理学 生态毒理学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 塑料垃圾的积累对全球生态系统和生态安全构成重大威胁.
- 纳米塑料 (NP) 是新兴的环境污染物,其生态影响在很大程度上是未知的.
研究的目的:
- 调查暴露于聚烯纳米塑料 (PS-NP) 的Simocephalus vetulus中的分子毒性和肠道微生物变化.
- 评估PS-NP对基因表达,能量代谢和肠道屏障功能的影响.
主要方法:
- 暴露Simocephalus vetulus在500nmPS-NP的两个度 (1和5mg/L) 中14天.
- 用转录组和16S rRNA测序分析来评估分子和微生物反应.
- 基因表达分析的重点是抗氧化剂防御,能量代谢和亡途径.
主要成果:
- 暴露于PS-NP诱导了与压力相关的抗氧化反应和能量代谢的破坏,由改变的基因表达 (例如,减少CCND,G6PC,PCK;增加CASP3,CASP7,SOD,HSP70) 表示.
- 在消化道中检测到PS-NP,导致蛋白质细菌和机会性病原体的丰富性增加.
- 肠道微生物多样性和恒温被破坏,损害了肠道屏障功能,并通过FoxO信号通路引起神经毒性.
结论:
- 多原子分析显示,PS-NP摄入会引发氧化应激,破坏能量代谢,并改变淡水动物浮游生物中的肠道微生物群组成.
- 塑料污染在分子和微生物层面对淡水生物产生负面影响,影响生态系统健康.
- 该研究提供了关于纳米塑料在水生生态系统中的毒性机制的见解.
