摘要
近年来，微塑料由于在环境中数量多、分布广、危害明显等特点引起科学界的广泛关注。微塑料在水环境中容易破碎和分解，释放出塑料添加剂双酚A。同时，水体中的双酚A还会附着于微塑料表面，从而发生相互作用并被水生生物摄取产生毒性。微塑料和双酚A单独暴露对水生生物的负面影响已经有充分的研究，但是它们的联合毒性作用还鲜有报道，尤其是不同种类微塑料对双酚A毒性效应影响尚不清楚，产生差异的作用机制未被解析。本研究以模式生物斑马鱼作为受试生物，通过转录组测序技术，分别探究了聚乙烯微塑料和聚苯乙烯微塑料对双酚A毒性效应的影响。 斑马鱼单独暴露于双酚A条件下，与对照组相比共筛选出6453个差异表达基因，主要富集在DNA复制和细胞周期等基础且重要的生物学过程以及细胞与细胞外基质相互作用的相关通路上。根据富集结果可知，双酚A对胶原蛋白和非胶原蛋白等细胞外基质有抑制作用，同时还会干扰细胞外基质同细胞作用时的介导物质整合素的合成，有可能造成斑马鱼心脏活动异常。双酚A的暴露还会抑制DNA复制相关功能通路，阻碍DNA复制，影响细胞周期过程。 将斑马鱼暴露于聚乙烯微塑料和双酚A中，通过差异表达基因数量和富集结果的显著性分析表明，聚乙烯微塑料存在对斑马鱼生物化学过程产生的影响和干扰可能更明显。聚乙烯微塑料的存在可能会放大双酚A毒性作用，进一步干扰细胞外基质相关组分。聚乙烯微塑料和双酚A通过抑制粘着斑功能相关蛋白如信号蛋白、粘着斑蛋白、细胞骨架蛋白等，从而可能影响这些蛋白在细胞中的定位，以及整合素与细胞骨架蛋白的结合，干扰粘着斑的正常形成，最终影响斑马鱼细胞迁移和增殖能力。 将斑马鱼暴露于聚苯乙烯微塑料和双酚A中，分析结果显示聚苯乙烯微塑料存在条件下的毒性作用与聚乙烯微塑料存在时不同。聚苯乙烯微塑料和双酚A共同作用会影响斑马鱼的生殖系统和生物调节等相关通路，导致光转导通路上的苷酸环化酶和视紫红质激酶活性抑制，影响Ca2+进出细胞，干扰光转导信号通路，从而可能造成斑马鱼视网膜功能损伤和昼夜节律异常。 本研究揭示了不同种类微塑料对双酚A在斑马鱼体内毒性效应的影响及其作用的分子机制。这些发现有助于我们更好的了解微塑料与双酚A的相互作用，及其对水生生物的毒性，相关研究结果可以为微塑料与双酚A的毒性研究与生态风险评价提供理论参考。
NETL