代卓雅, 施雨, 孟令浩, 孙睿, 沈举, 余祖康, 王泽君, 王慧利
中国环境科学. 2026, 46(2): 1061-1071.
聚焦三氯生(TCS)及其环境衍生物2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP),以斑马鱼为脊椎模式生物,从形态学、生理生化、神经行为及分子机制等多个水平展开研究.结果表明,两种污染物经梯度浓度急性暴露斑马鱼胚胎后,均导致幼鱼出现体节缩短、卵黄囊水肿、脊椎弯曲及游囊发育延迟或闭合等畸形,且畸形程度具有显著剂量-效应依赖关系.基准剂量(BMD)测定分析显示,二者致畸作用存在差异,TCS的最敏感指标为心包囊肿,且显著抑制体长和眼睛大小;2,4,6-TCP的最敏感指标则为卵黄囊面积.形态致畸差异提示可能源于二者作用靶器官和机制不同.TCS和2,4,6-TCP对120hpf斑马鱼幼鱼的LC50分别为0.591和1.137mg/L.ECOSAR软件预测和测试结果均表明,对于鱼类、水蚤和绿藻这3种测试生物,TCS的发育畸形和致死毒性显著高于2,4,6-TCP.运动行为学研究表明,TCS和2,4,6-TCP均能抑制斑马鱼幼鱼的自主运动活力,并破坏其对光暗刺激的感知功能,这预示着两种化合物都会导致神经系统损伤.神经毒性机制分析发现,TCS和2,4,6-TCP都通过诱导氧化应激,导致活性氧(ROS)在脑部、心包和脊椎区域大量积累,进而造成新生神经元数量减少、脑细胞过度凋亡以及脑发育畸形.神经生化功能指标显示神经递质传递和胆碱能系统功能受损,5-羟色胺(5-HT)含量降低,乙酰胆碱酯酶(AChE)活性受抑制.采用靶基因预测和生物信息学分析技术,分别筛选出441个(TCS)和173个(2,4,6-TCP)潜在作用靶基因.对作用靶基因富集信号通路分析发现,TCS主要通过激活氧化应激、炎症反应和内分泌干扰信号通路影响胚胎发育,而2,4,6-TCP则通过干扰神经递质转运,突触生长形成和结构分化调控胚胎发育畸形.筛选出作用通路枢纽的Top 10基因,除了3个共同hub基因hsp90aa1、esr1、egfra,发现二者70%的hub基因不同,构建PPI网络识别出TCS通过pparg、bcl2l1、casp3a、stat3、mmp9、src、stat1a 富集在线粒体自噬通路、p53信号通路、NOD样受体信号通路、坏死性凋亡通路等.而2,4,6-TCP主要通过作用于cdc25b、top2a、cdk1、ptpn11a、pdgfrb、flt1、erbb2调控MAPK信号通路、细胞周期通路、孕酮介导的卵母细胞成熟通路等.筛选出4个神经相关hub基因RT-qPCR验证也证实了二者致毒机制的差异.