摘要
随着塑料制品被大量的生产和使用，增塑剂邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)已无处不在，人们可以通过各种渠道接触到 DEHP。水是生命之源，是生态环境中重要的一环，污染物会通过各种途径进入水中，我国地表水的DEHP污染已经非常严重，现有的研究调查表明我国地表水DEHP的平均含量已高达25 μg/L，其含量远超国家标准。与此同时，关于DEHP导致疾病的报道也越来越多，引发了人们广泛的关注，但多数的研究还不够全面，缺少DEHP暴露后全面的分子信息。为了深入研究DEHP暴露后所涉及的发育效应、生物途径以及分子变化信息，本研究对暴露在不同浓度DEHP的斑马鱼幼鱼进行了mRNA 测序，随后利用生物信息学技术对测序数据进行全局分析，期望找出斑马鱼暴露在 DEHP 后受到显著影响的分子功能和信号通路,从而揭示和理解斑马鱼暴露后潜在毒性的基本分子机制。最后，本研究将斑马鱼受影响的关键通路的核心基因与人类的基因进行同源匹配，预测了人类暴露在DEHP后可能引发的疾病。 实验以环境相关浓度25 μg/L的DEHP作为DEHP的起始暴露浓度并设置浓度梯度为25 μg/L、100 μg/L、400 μg/L。统计了DEHP暴露后24 hpf斑马鱼胚胎以及96 hpf斑马鱼幼鱼的死亡率以及48 hpf的心率，暴露120 hpf后斑马鱼幼鱼的体长以及斑马鱼染毒后常出现的畸形情况。结果表明，DEHP浓度在25 μg/L－400 μg/L对斑马鱼的致死性并不强。暴露在浓度为100 μg/L-400 μg/LDEHP的斑马鱼幼鱼出现体长缩短(p lt;0.01)和心率降低(p lt;0.01)的现象，且心率在25μg/L浓度下开始显著降低(plt;0.05)。浓度为25 μg/L－400 μg/L的DEHP暴露中，斑马鱼幼鱼在心包部位、卵黄部位有肿大的现象，脊柱与尾巴出现弯曲的畸形。随后我们综合了文献报道的人类流行病学毒性研究和DEHP对模式动物的毒性研究测定了钙离子(Ca2+)浓度，碱性磷酸酶(AKP)活性和抗酒石酸酸性磷酸酶的活性(TRAP)。DEHP浓度为100 μg/L-400 μg/L时，Ca2+浓度显著降低 (plt;0.01)，TRAP活性显著降低(plt;0.01)。而DEHP浓度为400μg/L时，AKP活性才显著降低(plt;0.01)。 测序选取了染毒五天后对照组、25 μg/L DEHP 暴露组以及 400 μg/L DEHP暴露组的幼鱼分别进行了mRNA测序。通过分析发现，不论DEHP暴露浓度的高低，斑马鱼幼鱼基因的表达均发生了改变，其中400 μg/L DEHP暴露组的改变大于25 μg/L DEHP暴露组。于是我们将25 μg/L DEHP暴露组和400 μg/L DEHP暴露组与对照组进行比较找出显著差异基因后进行了富集分析，分析发现400 μg/L DEHP暴露组显著变化的功能以及代谢通路均多于25 μg/L DEHP暴露组。25 μg/L DEHP 主要改变了斑马鱼炎症与白细胞趋化性等功能以及蛋白质运输的通路，400 μg/L DEHP则改变了免疫、心脏、神经等信号通路。人类基因同源匹配的富集结果表明，这些显著改变的通路中的关键基因会引起人类免疫、心脏、神经等疾病。 综上所述，环境浓度下的DEHP给动物以及人类造成的毒性效应是多方面的，主要集中在免疫，炎症，神经，心脏等方面，另外，从我们预测疾病的结果上来看，400 μg/L 的 DEHP 具有潜在的致癌效应，从这些DEHP造成的毒性效应上看，塑料污染对人类有严重致病风险，塑料污染问题亟待解决。
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