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为探究 BP3 与 nano-TiO?的亲代转移及对子代影响，研究人员以斑马鱼为模型，用环境相关浓度暴露至性成熟后观察 F1 代。发现 BP3 可转移至子代，导致神经毒性与甲状腺轴异常，提示需关注其跨代毒性。
在现代生活中，紫外线过滤剂二苯甲酮 - 3（BP3）广泛存在于防晒霜、化妆品等个人护理产品中，而二氧化钛纳米颗粒（nano-TiO?）作为常见纳米材料被用于化妆品、涂料等领域。这两类物质通过废水排放等途径进入水环境，可能对水生生物乃至人类健康构成潜在威胁。目前，关于 BP3 的研究多集中于其雌激素效应和生殖毒性，而对其甲状腺内分泌干扰作用及跨代毒性的了解尚不深入。同时，nano-TiO?与 BP3 在环境中可能共存，二者的联合毒性及跨代影响更是缺乏系统性研究。在此背景下，贵州医科大学的研究人员开展了相关研究，旨在揭示父母代斑马鱼终身暴露于 BP3 和 nano-TiO?后，对子代发育神经毒性和甲状腺内分泌的跨代影响，该研究成果发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》。
研究人员选取 AB 品系斑马鱼胚胎，从受精后 6 小时（hpf）开始，分别暴露于环境相关浓度的 BP3（10 μg/L）、nano-TiO?（100 μg/L）及其混合物，直至 150 日龄（dpf）作为亲代（F0 代）。之后，亲代在无毒水中产卵，获得子代（F1 代）。研究采用了液体 chromatography-mass spectrometry（LC-MS）检测 BP3 在亲代性腺和子代卵中的生物蓄积，通过酶联免疫吸附试验（ELISA）测定甲状腺激素（T3、T4）和神经递质（多巴胺、乙酰胆碱）水平，运用免疫组织化学染色观察轴突生长和神经发生情况，利用实时荧光定量 PCR（qPCR）分析下丘脑 - 垂体 - 甲状腺轴（HPT 轴）相关基因和神经发育相关基因的表达，并通过行为学分析评估子代的运动反应。
3.1 BP3 在 F0 性腺和 F1 卵中的定量
LC-MS 检测显示，单独 BP3 暴露组亲代性腺及子代卵中的 BP3 水平显著高于混合暴露组，但混合暴露组的 BP3 水平仍超过效应阈值，对照组未检测到 BP3。这表明 nano-TiO?可能通过吸附作用降低 BP3 的生物蓄积，但无法完全消除其转移至子代的风险。
3.2 F1 幼虫的发育终点
与对照组相比，BP3 和 nano-TiO?暴露组 F1 代幼虫在 13 hpf 时体节数减少，24 hpf 时存活率降低，48 hpf 时孵化率下降，且中脑 - 后脑交界处边界模糊。但体长、头躯干角和颅面骨骼发育未受显著影响。这提示亲代暴露可导致子代早期发育阶段出现特异性形态学异常，可能与神经发育受损相关。
3.3 成鱼和子代的 TH 水平
亲代雌性和雄性斑马鱼终身暴露于 BP3 后，血清 T4 水平显著降低，雌性 T3 水平也下降。F1 代 2 hpf 卵中的 T4 水平因亲代 BP3 暴露而降低，5 dpf 幼虫中仅 BP3 暴露组 T3 和 T4 水平持续下降。混合暴露组子代卵的 T4 水平略高于 BP3 单独暴露组，与 BP3 生物蓄积量减少趋势一致。这表明甲状腺激素紊乱可通过亲代传递给子代，可能影响子代甲状腺功能的正常发育。
3.4 成鱼和子代的甲状腺基因转录
在亲代雄性中，BP3 和 nano-TiO?暴露导致 HPT 轴相关基因（crh、tshβ、dio2、tg、trβ）表达下调；雌性中 dio2 和 trβ 表达上调，tg 在单独 nano-TiO?和混合组下调。子代幼虫中，混合组 tshβ 表达上调，而 dio2、ttr、tg、trβ 表达均下调。这些基因表达的变化表明亲代暴露可通过影响 HPT 轴相关基因的转录，跨代干扰子代甲状腺激素的合成、转运和代谢。
3.5 斑马鱼幼虫的运动行为
亲代暴露于 BP3 和 nano-TiO?的子代幼虫在 5 dpf 黑暗条件下瞬时速度和平均游泳速度显著增加，而光照条件下无明显变化。这提示亲代暴露可能导致子代中枢神经系统功能异常，出现运动行为亢进，与神经发育毒性相关。
3.6 斑马鱼胚胎的轴突生长及相关基因转录
BP3 和 nano-TiO?暴露组 48 hpf 幼虫的轴突相对长度显著缩短，神经发育相关基因（syn2a、α-tubulin、mbp）表达下调，gap43 表达虽有下降但无统计学意义。轴突生长是神经发育的关键环节，这些结果表明亲代暴露可通过抑制轴突生长相关基因的表达，导致子代神经突触及髓鞘形成异常，进而影响神经系统功能。
3.7 斑马鱼幼虫的神经发生
亲代单独暴露于 BP3 或 nano-TiO?的子代幼虫，其大脑皮层和丘脑区域的神经发生显著减少，而混合暴露组未观察到明显影响。这提示 nano-TiO?与 BP3 可能存在复杂的相互作用，其联合暴露对神经发生的影响可能因吸附作用而有所改变，但单独暴露均会损害子代神经细胞的增殖和分化。
3.8 斑马鱼幼虫的神经递质水平
亲代暴露组子代幼虫的多巴胺（DA）和乙酰胆碱（Ach）水平均显著降低。多巴胺参与运动控制和情绪调节，乙酰胆碱是神经肌肉接头的主要递质，其水平下降可能导致神经信号传递异常，解释了子代运动行为的改变和神经功能障碍。
本研究表明，父母代斑马鱼终身暴露于环境相关浓度的 BP3 和 nano-TiO?，可导致 BP3 通过亲代转移至子代，并引发子代发育神经毒性和甲状腺内分泌干扰。亲代暴露不仅通过化学物质的直接传递，还通过母源性甲状腺功能紊乱，共同导致子代跨代毒性。研究结果揭示了 UV 过滤剂与纳米颗粒联合暴露的跨代健康风险，强调了在环境风险评估中纳入跨代毒性测试的必要性，为制定相关污染物的安全标准和环境保护政策提供了重要科学依据。未来需进一步研究 nano-TiO?对 BP3 的毒性动力学影响及表观遗传机制，以全面阐明其跨代毒性的分子基础。
