三氯生亚致死暴露诱导蚊鱼幼虫肝毒性及代谢紊乱的多组学机制研究

本研究针对三氯生(TCS)在水环境中持续累积引发的生态风险，通过整合转录组学、代谢组学和组织病理学分析，揭示50 μg/L TCS暴露15天导致蚊鱼幼虫肝细胞空泡化、坏死及代谢通路紊乱，首次证实TCS通过干扰跨膜转运、信号转导等核心生理过程诱发代谢功能障碍，为水生污染物监管提供分子证据。

　　

三氯生（TCS）作为一种持久性合成抗菌剂，长期存在于个人护理品中，其环境残留浓度可达μg/L级。尽管欧美已限制使用，但COVID-19疫情期间用量激增，加剧了水生生态系统污染压力。TCS具有高生物累积性（BCF 2.7-90），在多种鱼类组织中检出，可诱发氧化应激、DNA损伤等毒性效应。蚊鱼（Gambusia affinis）作为典型水生模式生物，其幼虫发育阶段对污染物敏感，但TCS对其早期发育的分子机制尚不明确。

桂林理工大学研究团队在《Aquatic Toxicology》发表研究，采用50 μg/L TCS暴露蚊鱼幼虫15天，通过整合组织病理学观察、转录组测序和LC-MS代谢组学技术，结合成年鱼肝脏数据比较分析。样本来源于广西本地养殖场驯化的雌性蚊鱼后代，实验严格控温(25±1°C)和光周期(14/10 h)。

【Effects of TCS exposure on the morphological development】
组织学分析显示，暴露组幼虫虽无外观异常，但肝脏出现特征性病变：肝细胞空泡化、萎缩、坏死及核固缩，肝板间隙增宽。

【Liver damage of mosquitofish fry induced by TCS exposure】
转录组鉴定760个差异基因(DEGs)，与成年鱼肝脏DEGs重叠度最高（KEGG富集相似性达73%），证实TCS毒性具有肝脏靶向性。代谢组发现250种扰动代谢物，验证16个核心生物标志物，涉及芳香族氨基酸（苯丙氨酸/酪氨酸代谢）和嘌呤代谢通路异常。

【Multi-omics integration】
跨组学分析揭示TCS通过干扰ABC转运体（跨膜运输）、MAPK信号通路（细胞凋亡）和黏着斑（Focal adhesion）相关基因表达，导致能量代谢失衡。关键调控节点包括：CYP450酶系基因下调（如cyp2k6）、凋亡标志物casp3表达上调2.1倍，以及谷胱甘肽代谢物GSH/GSSG比率下降42%。

结论表明，TCS通过多重机制破坏蚊鱼幼虫肝脏发育：①直接损伤肝细胞超微结构；②抑制解毒酶活性；③扰乱氨基酸和核苷酸代谢稳态。该研究首次建立幼虫-成年跨阶段毒性关联模型，证实即使亚致死剂量TCS也可通过代谢重编程诱发慢性肝损伤，为制定水生污染物阈值标准提供理论依据。讨论部分强调，TCS对嘌呤代谢的干扰可能影响鱼类能量储备，而芳香族氨基酸代谢异常与神经毒性潜在相关，建议未来研究关注其跨代效应。