在斑马鱼中,肠脑轴功能障碍对胚胎p-phenylenediamine暴露产生神经毒性

科学领域:

• 环境毒理学
• 神经科学
• 生态毒理学

背景情况:

• 胺抗氧化剂 (PPD) 是行业普遍存在的化学物质,也是新出现的环境污染物.
• 由于其在环境中广泛使用和检测,人们对PPD对野生动物和人类健康的潜在风险存在担忧.

研究的目的:

• 在斑马鱼中研究暴露于三种PPD (CPPD,IPPD,77PD) 的胚胎的神经毒性作用.
• 阐明潜在的分子机制,包括肠-大脑轴的破坏,氧化应激和神经炎症.

主要方法:

• 斑马鱼胚胎暴露在CPPD,IPPD和77PD的低致命度中.
• 进行了行为测定,头部组织分析 (氧化应激,神经递质,神经标记物),组织病理学,头部转录组,肠道微生物组 (16S rDNA) 和双组组合.
• 评估了抗生素甲 (MTZ) 治疗的效果.

主要成果:

• PPD 损害了斑马鱼的生长,并引发了明显的行为变化 (过度活跃,社会缺陷).
• 在暴露于PPD的斑马鱼中观察到氧化应激升高,神经递质水平变化和神经标记异常.
• 组织病理学揭示了肠道损伤,奥米克分析确定了视觉感知,嗅觉信号和肠道微生物组合的化合物特异性干扰 (改变了Firmicutes/Bacteroidetes比率).
• 由相关的基因失调和炎症标志物所证明的肠-大脑轴的干扰也与此有关.

结论:

• 胚胎PPD暴露导致斑马鱼显著的神经毒性,通过肠-大脑轴的干扰.
• 由于对水生生物的发育,行为和生理产生不利影响,PPD会造成生态风险.
• 针对肠-大脑轴提供了减轻PPD诱导毒性的潜在治疗策略.