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为探究汞（Hg）暴露对鱼类的影响，研究人员以金线鱼（Barbonymus gonionotus）为对象开展研究。通过实验测定 Hg 的半数致死浓度（LC50）等指标，结果发现 Hg 暴露会显著影响金线鱼的金属硫蛋白（MT）表达、氧化应激等。该研究为评估 Hg 污染提供了重要依据。
在当今环境中，工业、交通和农业活动频繁，导致各类污染物肆意排放，其中重金属污染对生态系统构成了严重威胁，而汞（Hg）作为一种极具危害性的污染物，更是引起了广泛关注。汞具有环境持久性和长生物半衰期的特点，这使得它能够在水生生物体内不断积累，进而通过食物链进入人体，对人类和动物的健康造成潜在危害。鱼类作为全球人口重要的蛋白质来源，其生存受到汞污染的严重挑战。因此，深入研究汞对鱼类的影响显得尤为迫切。
印度农业研究委员会国家非生物胁迫管理研究所（ICAR-National Institute of Abiotic Stress Management）和中央农业大学渔业学院（College of Fisheries, Central Agriculture University）的研究人员针对这一问题，以金线鱼（Barbonymus gonionotus）为研究对象开展了相关研究。金线鱼是亚洲国家广泛养殖的一种鱼类，因其高适应性、快速生长以及可观的市场需求而备受青睐，同时它还兼具食用和观赏价值，在水产养殖中占据重要地位。研究人员旨在明确汞对金线鱼的致死浓度（LC50），并评估汞暴露对其细胞代谢、氧化应激等方面的影响。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为进一步了解汞污染对水生生物的危害提供了重要依据。
研究人员采用了一系列关键技术方法。在确定汞的半数致死浓度时，运用静态非可再生生物测试法，设置不同汞浓度梯度进行实验。在分析金属硫蛋白（MT）基因表达时，先利用 TRIzol 法提取 RNA，再通过 cDNA 合成试剂盒合成 cDNA，之后采用 SYBR Green 法进行 qPCR 分析。对于氧化应激酶、神经递质酶、代谢酶等活性的检测，分别运用了相应的生化分析方法。在组织病理学研究方面，对鱼的鳃和肝脏组织进行固定、脱水、包埋、切片及染色处理后，通过显微镜观察组织变化。此外，使用微波消解系统消解组织样本，再借助电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定汞含量。
急性毒性和行为学研究
研究人员通过静态非可再生生物测试法，测定了不同时间点汞对金线鱼的半数致死浓度（LC50）。结果显示，24、48、72 和 96 小时的LC50值分别为 0.84、0.76、0.69 和 0.55 mgL?1 。在实验过程中，观察到暴露于汞的金线鱼出现了多种行为变化，如运动异常、呼吸急促、体表黏液分泌增多等，最终部分鱼死亡。基于此，研究人员估算出金线鱼的安全汞浓度为 0.19 mgL?1 。这表明汞对金线鱼具有较高的毒性，其致死浓度较低，且行为变化可作为评估汞污染影响的重要指标。
金属硫蛋白（MT）定量分析
在急性毒性测试中，研究人员对暴露于不同浓度汞的金线鱼肝脏中的 MT 基因进行定量分析。发现在最初的 24 小时内，MT 基因表达变化不显著，但在 96 小时后，MT 基因明显上调，且在暴露于 0.70 和 0.60 mgL?1汞的组中表达最高。MT 作为一种低分子量、富含半胱氨酸的蛋白质，在抵抗金属毒性方面发挥着关键作用，其基因表达上调表明 MT 参与了对抗汞毒性引起的氧化应激过程。
氧化应激酶研究
研究人员检测了金线鱼肝脏、鳃、脑和肾脏中过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽 - S - 转移酶（GST）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）等氧化应激酶的活性。结果表明，与对照组相比，这些酶的活性在汞暴露组中呈现出显著的剂量依赖性增加。这说明汞暴露会诱导金线鱼体内活性氧（ROS）水平升高，而这些酶的活性增强是机体对氧化应激的一种适应性反应，以维持细胞内的氧化还原平衡。
神经递质酶研究
研究人员对金线鱼脑中乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性进行检测，发现暴露于汞后，AChE 活性受到显著抑制，且在暴露于 0.7 mgL?1汞的组中抑制作用最强。AChE 是神经系统中重要的生物标志物，其活性抑制可能是由于汞导致神经元受损，影响了神经递质乙酰胆碱（ACh）的水解，进而影响神经系统功能。
蛋白质代谢酶研究
研究人员测定了金线鱼肝脏、鳃、肌肉和肾脏中丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）的活性，发现这些酶的活性在汞暴露组中显著升高，且与汞浓度呈正相关。ALT 和 AST 是评估肝脏和肾脏功能的重要指标，其活性升高可能是由于汞中毒导致肝脏坏死，酶泄漏到血液中，也可能是肝脏酶活性受到抑制的结果，这表明汞暴露会干扰金线鱼的蛋白质代谢过程。
糖酵解酶研究
研究人员检测了金线鱼肝脏、鳃和肾脏中乳酸脱氢酶（LDH）和苹果酸脱氢酶（MDH）的活性，发现这些酶的活性在汞暴露组中显著升高。LDH 和 MDH 是糖酵解过程中的关键酶，其活性增强可能意味着金线鱼在汞暴露下，细胞代谢向无氧代谢转变，以满足能量需求，这也反映了汞对金线鱼能量代谢的影响。
消化酶研究
研究人员对金线鱼的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性进行测定，发现蛋白酶和淀粉酶活性在汞暴露后有所增加，而脂肪酶活性则下降。这表明在汞暴露下，金线鱼的消化酶活性发生了改变，尽管实验期间未喂食，但鱼体仍通过代谢储存的脂质维持能量平衡，且不同消化酶对汞暴露的响应存在差异。
组织病理学研究
研究人员对汞暴露 96 小时的金线鱼鳃和肝脏组织进行组织病理学检查，发现对照组的鳃和肝脏组织具有正常的结构，而暴露于汞的组中，鳃组织出现急性肿胀、鳃丝融合等异常，肝脏组织则出现血液充血、细胞坏死等病变。这些结构变化会严重影响鳃的呼吸和渗透调节功能，以及肝脏的解毒和代谢功能，最终可能导致鱼体死亡。
汞含量测定
研究人员使用 ICP-MS 测定实验水中和金线鱼不同组织（肌肉、肝脏、鳃和肾脏）中的汞含量，发现实验水中汞浓度与暴露浓度相关，且金线鱼各组织中均有汞积累，其中肾脏、肝脏和鳃组织中的汞积累较多。这表明汞在金线鱼体内具有生物积累性，会在不同组织中蓄积，进一步对鱼体健康造成危害。
研究结论和讨论部分指出，汞是一种极具毒性的金属，即使在极低浓度下也能诱导金线鱼发生分子和生化变化，甚至导致肝脏和鳃组织的病理学改变。该研究首次全面地探究了汞对金线鱼的影响，整合了 MT 基因表达、氧化应激、细胞代谢和组织病理学等多方面的分析，为水生生态毒理学研究中评估急性汞暴露提供了有价值的数据基础，有助于制定有效的补救管理策略和行动计划，对保护水生生态系统和人类健康具有重要意义。
