慢性毒性下新兴内分泌干扰物对卡特拉鱼免疫基因表达谱的多器官调控研究：探寻潜在生态风险

《Scientific Reports》：Modulation of immune gene expression profile in Labeo catla with chronic toxicity to emerging endocrine disruptors through a multiorgan approach

为探究内分泌干扰物（EDCs）对鱼类免疫的影响，研究人员以卡特拉鱼（Labeo catla）为模型，评估三氯生（TCS）、双酚 A（BPA）和邻苯二甲酸二乙酯（DEP）的免疫毒性。结果显示，EDCs 暴露会改变免疫基因表达，影响免疫功能。该研究对了解 EDCs 生态风险意义重大。

　　在当今这个科技飞速发展、人类活动日益频繁的时代，环境中的污染物越来越多，其中内分泌干扰物（Endocrine-disrupting chemicals，EDCs）备受关注。这些 EDCs 广泛存在于各种日常用品和个人护理产品中，最终大量流入水生生态系统，对人类和水生生物的健康构成严重威胁。鱼类作为水生生态系统的重要指示物种，首当其冲受到 EDCs 的影响。然而，目前人们对于 EDCs 如何影响鱼类免疫系统的了解还十分有限，这就迫切需要开展相关研究来填补这一知识空白。

为此，中国水产科学研究院长江水产研究所（ICAR-Central Inland Fisheries Research Institute）的研究人员展开了深入研究。他们以卡特拉鱼（Labeo catla）为研究对象，聚焦于三氯生（Triclosan，TCS）、双酚 A（Bisphenol A，BPA）和邻苯二甲酸二乙酯（Diethyl phthalate，DEP）这三种常见的 EDCs，探究它们对鱼类免疫功能的影响。研究发现，EDCs 暴露会显著改变卡特拉鱼肝脏和脑组织中免疫基因的表达，进而影响其免疫功能。这一研究成果发表在《Scientific Reports》上，为揭示 EDCs 的生态风险提供了重要依据，对保护水生生态系统和生物多样性具有重要意义。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，进行慢性毒性试验，将卡特拉鱼暴露于不同浓度的 TCS、BPA 和 DEP 中 30 天；然后，提取肝脏和脑组织的 RNA 并合成 cDNA；最后，利用实时荧光定量 PCR（RT-qPCR）技术检测免疫基因的表达，并通过主成分分析（PCA）探究基因之间的相关性。

研究结果

1. EDCs 对卡特拉鱼免疫反应的影响：研究人员分析了暴露和未暴露于 EDCs 的卡特拉鱼肝脏和脑组织样本中多种免疫基因的表达情况。由于低剂量（1/50th 剂量的 96h LC50? ）暴露组基因表达无显著变化，因此主要关注 1/10th 剂量暴露组。结果显示，暴露于 TCS 的卡特拉鱼肝脏中 Hsp70 基因显著上调，脑组织中 Mx、TLR4、C3 等多个基因显著上调；暴露于 BPA 的卡特拉鱼肝脏中 TLR4 和 Hsp70 基因上调，脑组织中 TLR4、C3 和 MYD88 基因上调；暴露于 DEP 的卡特拉鱼肝脏中 IgM-α 和 MYD88 基因上调，脑组织中仅 MYD88 基因上调。这些结果表明，EDCs 暴露会差异性地调节卡特拉鱼的免疫功能，可能导致毒性和死亡。
2. 主成分分析：对暴露于不同 EDCs 的卡特拉鱼进行主成分分析，结果生成了两个主成分（PCs）。第一主成分（PC1）解释了总方差的 88.37%，第二主成分（PC2）解释了总方差的 7.89%。分析发现，在肝脏组织中，Mx、NOD1 等基因与 TCS、BPA 或 DEP 暴露呈负相关，而 Hsp70、TLR4 等基因在不同 EDC 暴露下存在正相关；在脑组织中，TCS 暴露下多个免疫基因呈正相关，BPA 和 DEP 暴露对部分基因表达有不同影响。

研究结论与讨论

该研究证实了环境中的 EDCs 与野生鱼类免疫调节之间存在相关性。TCS、BPA 和 DEP 等 EDCs 会对鱼类产生免疫毒性，影响内分泌功能并改变免疫基因表达。这表明内分泌干扰化合物会显著影响免疫毒性，促使鱼类激活各种免疫途径来减轻毒性并维持体内平衡。然而，目前全球使用的 EDCs 种类繁多，其对水生动物的影响和作用机制尚未完全明确。未来还需要进一步研究水生动物在暴露于不同类型 EDCs 后对免疫挑战的反应能力，确定特定的免疫相关基因作为生物标志物，以及研究生态相关浓度的 EDCs 暴露如何导致免疫毒性后果，从而更全面地了解 EDCs 对水生生态系统的影响。