西农水域生态团队在增塑剂污染的水生态毒理研究方面取得新进展
近日,西北农林科技大学动物科技学院水域生态团队在增塑剂污染的水生态毒理研究方面取得新进展。研究成果以“Mitochondrial DNA Stress-Mediated Health Risk to Dibutyl Phthalate Contamination on Zebrafish ( Danio rerio ) at Early Life Stage” 为题在《Environmental Science & Technology》发表。学院范晓腾副教授、硕士生张定福、博士生侯婷婷为论文共同第一作者,王在照教授为通讯作者。
塑料污染问题在全球范围内被广泛关注,塑料中的增塑剂等添加剂不断浸出、缓慢释放至环境介质,对生态系统及人类健康构成了长期的威胁,产生“全球塑料毒性债务”。基于前期黄河流域(陕西段)中增塑剂污染情况的调研工作基础,本研究使用斑马鱼探究了典型增塑剂—邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl Phthalate,DBP)的水生态毒理。研究发现,DBP暴露斑马鱼胚胎后,可引发线粒体结构损伤与功能障碍,并破坏mtDNA稳定性。进一步研究发现,DBP暴露导致mtDNA氧化受损并释放至细胞质,进而通过cGAS-STING信号通路激活先天免疫系统,引发炎症反应失调及胚胎发育毒性。同时,持续监测斑马鱼胚胎至仔鱼阶段发育过程,发现DBP暴露下mtDNA损伤介导了线粒体能量代谢紊乱与慢性炎症,并造成仔鱼的运动能力受损等健康风险;而通过缓解线粒体氧化应激及mtDNA损伤后,则可明显改善仔鱼的健康水平。
本研究从mtDNA-cGAS-STING信号通路角度为增塑剂的水生态毒理研究提供了新的视角,研究结果对于理解DBP的线粒体靶向毒性作用与致病机理具有重要意义,为增塑剂污染常态下的生态风险评估与早期防控提供了理论依据。
图 DBP污染暴露下斑马鱼mtDNA介导的健康风险
本研究得到了中国博士后科学基金(2023M732882)、陕西省自然科学基金(2022JQ-160)、国家自然科学基金(32171626)等项目支持。
论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.3c10175