摘要
作为世界范围内用量最大抗焦虑镇定安眠药物，地西泮(Diazepam；别名安定)在临床上用于镇静、催眠、癫痫的治疗。目前，地西泮(DZP)已经成为环境介质中最常检测出的药物污染之一，其在水体中的残留浓度通常在ng/L到μg/L之间。由于DZP在环境中性质稳定、耐光降解，能够在动物体内富集并可直接作用于其神经中枢，其在水环境中的微量残留仍会对水生生物造成潜在的危害。因此，深入研究DZP的低浓度长期暴露对鱼类的毒性效应和机制，对于系统评估该类药物环境残留的生态危害和制定相关防控对策至关重要。有鉴于此，本研究以日本青鳉(Oryzias latipe)为对象开展如下三项实验，在明确DZP生物累积和神经行为毒性效应的性别差异的基础上，进一步研究了其亲本暴露对日本青鳉子代个体的毒性效应及相关分子机制。主要研究结论如下： (1)地西泮在日本青鳉体内的生物累积效应及其性别差异：以DZP对小型鱼类的96h-LC50的1/100为参照设置暴露浓度，开展为期7天的染毒(DZP=120μg/L)和为期3天的恢复(净水)实验，研究DZP在日本青鳉大脑、肝脏和性腺中的蓄积情况。结果显示，DZP能够在日本青鳉的大脑和肝脏组织中迅速积累，并在24小时内达到稳定阶段。当实验对象被移入无DZP的净水后，组织中的DZP浓度在24小时内下降一个数量级。DZP在日本青鳉雄性个体脑组织和肝脏中的生物富集因子(BCF)分别为10.47和19.58L/kg，而在雌性个体脑组织和肝脏中的BCF分别为6.12和6.03L/kg。此外，DZP雌性性腺中的BCF为10.54L/kg。可以看出，地西泮在日本青鳉体内的富集具有性别差异性且更容易在雄性青鳉体内富集。此外，行为学测试结果显示DZP能够显著干扰日本青鳉的求偶行为。 (2)地西泮对日本青鳉的神经行为毒性效应及其性别差异：以DZP的环境相关浓度为参照设置暴露浓度(0,0.8,and8μg/L)，对日本青鳉雌性和雄性个体分别开展为期28天的慢性暴露实验。结果显示，DZP对日本青鳉的雌性和雄性个体均可产生显著的镇静作用。此外，DZP暴露会显著干扰日本青鳉的社交行为，并且这种干扰效应表现出明显的性别依赖性。暴露28天后，DZP对日本青鳉脑组织中神经递质含量的影响也表现出明显的性别特异性。相关分析表明，雌性个体脑组织中多巴胺(DA)和血清素(5-HT)含量的变化与其社交互动的增加显著相关，而雄性个体脑组织中γ-氨基丁酸(GABA)的含量的改变与其社交互动的减少显著相关。这些结果表明，即使在与环境相关的浓度的慢性暴露条件下，DZP也会在日本青鳉的脑组织和性腺中富集，并通过调节神经递质水平来改变它们的行为。 (3)环境相关浓度地西泮亲本暴露对日本青鳉子代的毒性效应:建立环境相关浓度DZP(0、0.8μg/L)对日本青鳉的母体传递模型，以研究DZP的母体传递效应对子代个体胚胎发育和行为的影响。同时利用转录组测序技术分析母体暴露于DZP对其子代仔鱼基因表达的影响。实验结果表明，暴露于环境相关浓度的DZP会显著降低日本青鳉的产卵量，并且增加其子代的死亡率和畸形率，降低其游泳速度。转录组结果显示，亲本暴露于DZP后，子代仔鱼体内与免疫系统(抗原处理及呈递及白细胞经内皮层迁移通路)、内质网应激(蛋白质加工通路)和内分泌系统(雌激素信号通路)等相关的重要通路出现了显著的失调。 以上研究表明DZP能够在日本青鳉体内富集并干扰包括运动活性、社交活动和求偶行为在内的行为响应，且该富集和行为干扰具有性别差异。DZP可通过母体传递给未暴露的子代，干扰其子代的生存、发育、行为和基因表达水平。上述结果为评估以DZP为代表的苯二氮卓类药物对水生生物毒性效应的性别差异及母体传递效应提供理论支持和参考价值。
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