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基于代谢组学技术分析磷酸三苯酯诱导斑马鱼胚胎发育毒性的分子机制

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【作者】 张杏丽邹威周启星

【Author】 Zhang Xingli;Zou Wei;Zhou Qixing;Key Laboratory for Yellow River and Huaihe River Water Environment and Pollution Control (Ministry of Education),Henan Key Laboratory of Environmental Pollution Control,College of Environment,Henan Normal University;Key Laboratory for Yellow River and Huaihe River Water Environment and Pollution Control(Ministry of Education) ,Henan Key Laboratory of Environmental Pollution Control,College of Environment,Henan Normal University;Key Laboratory of Pollution Processes and Environmental Criteria(Ministry of Education) ,Tianjin Key Laboratory of Environmental Remediation and Pollution Control,College of Environmental Science and Engineering,Nankai University;

【通讯作者】 周启星;

【机构】 河南师范大学环境学院黄淮水环境与污染防治教育部重点实验室河南省环境污染控制重点实验室南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室

【摘要】 磷酸三苯酯(TPhP)是广泛存在于环境介质和生物体内的一种典型有机磷阻燃剂。为探求TPhP诱发水生动物发育毒性的分子机制,本研究以斑马鱼为模式动物,将发育至2.5 hpf (hours post fertilization)的斑马鱼胚胎暴露于0.0025、0.1、1、10、100和1 000μg·L-1TPhP溶液至7 dpf (days post fertilization),考察斑马鱼胚胎生长发育指标和线粒体功能的变化,通过代谢组学分析揭示相关分子机制。结果表明,环境相关浓度(0.0025、0.1和1μg·L-1) TPhP对斑马鱼胚胎发育无显著影响,但是轻微干扰了斑马鱼的代谢过程。100和1 000μg·L-1TPhP暴露引起斑马鱼心跳速率、孵化率和线粒体膜电位明显下调,畸形率分别增加6.8倍和12.5倍,死亡率分别增加7.2倍和16.5倍。代谢组学分析发现,10、100和1 000μg·L-1TPhP显著抑制斑马鱼氨基酸代谢,降低缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸水平,抑制氨酰-tRNA生物合成过程;同时引起葡萄糖糖酵解过程和三羧酸循环发生障碍。氨基酸和糖代谢异常可能是TPhP引起斑马鱼发育畸形的主要原因,线粒体功能紊乱可能是TPhP诱发三羧酸循环障碍的原因。上述研究结果为TPhP发育毒性机制分析提供了新思路。

【关键词】 磷酸三苯酯斑马鱼发育毒性代谢组学
【基金】 国家自然科学基金(31670508);博士科研启动课题(5101219170132);博士后科研经费(5101219470216)
【所属期刊栏目】 专论 (2019年03期)
  • 【分类号】X171.5
  • 【下载频次】202
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