轮胎磨损颗粒与乳胶颗粒浸出物对斑马鱼胚胎的毒性比较：化学特征、氧化应激与转录组干扰

本研究针对橡胶衍生物（轮胎磨损颗粒TWP和乳胶颗粒LAP）对水生生态系统的潜在威胁，通过化学表征与毒理学评估相结合的方法，系统分析了30天浸出液对斑马鱼胚胎的毒性效应。研究发现LAP浸出液毒性显著高于TWP，表现为更低LC50（3.33?g/L）、更高畸形率及氧化应激标志物MDA水平升高。转录组学揭示二者分别通过铁死亡和花生四烯酸代谢通路引发差异毒性机制，为环境污染物风险评估提供重要依据。

　　

随着汽车工业的快速发展，轮胎磨损颗粒(Tire Wear Particles, TWP)和乳胶制品衍生的乳胶颗粒(Latex Particles, LAP)正成为新型环境污染物。这些橡胶衍生物通过雨水冲刷进入水体后，其复杂化学成分可能对水生生物造成潜在危害。然而，目前对不同类型橡胶颗粒的毒性差异及其作用机制尚缺乏系统研究，这给环境风险评估和管控带来了挑战。

针对这一科学问题，青岛科技大学生物工程学院的研究人员以斑马鱼胚胎为模型，开展了一项开创性研究。通过比较TWP和LAP浸出物的毒性效应，揭示了二者在化学组成和生物学影响上的显著差异。该研究成果发表在《Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology 》期刊上，为橡胶污染物的环境风险分级提供了重要科学依据。

研究团队采用多组学联用技术开展系统评估：通过ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）和GC-MS（气相色谱-质谱联用）进行化学组分分析；以斑马鱼胚胎为模型进行发育毒性表型观察；结合氧化应激指标检测和转录组测序解析分子机制；最后通过RT-qPCR（实时荧光定量PCR）验证关键基因表达变化。

化学表征揭示污染物"指纹"

ICP-MS检测显示浸出物中含有严重超标的锌(Zn)和铝(Al)，其中锌浓度超出水生生物水质基准2.3倍。GC-MS鉴定出包括抗氧化剂、塑化剂和硫化促进剂在内的23种有机污染物，建立了完整的化学特征谱。

发育毒性呈现显著差异

LAP组表现出更强的胚胎毒性：LC₅₀仅为3.33?g/L，显著低于TWP组；孵化率降低41.7%，体长缩短18.5%；心跳频率异常和自发运动减少等表型更为显著。这表明LAP可能含有更危险的化学组分。

氧化应激响应机制解析

生化分析显示LAP暴露导致SOD（超氧化物歧化酶）活性降低37.2%，MDA（丙二醛）含量升高2.1倍，提示更严重的氧化损伤。这种差异可能与LAP中特有的有机添加剂有关。

转录组揭示差异分子通路

铁死亡(ferroptosis)和花生四烯酸代谢是两类污染物共同影响的通路。值得注意的是，LAP特异性激活炎症相关通路（如ptgs2b上调4.8倍），而TWP主要影响细胞凋亡通路。这种分子层面的差异解释了表型观察到的毒性差异。

这项研究首次系统比较了TWP和LAP的环境毒性，不仅证实了橡胶污染物对水生生物的显著危害，更重要的是揭示了不同类型橡胶颗粒的特异性毒理机制。研究发现LAP可能比TWP具有更高的环境风险，这一结论对制定差异化的环境监管政策具有重要指导意义。从公共卫生角度，研究提示需要特别关注医疗废弃物中乳胶制品的环境归趋。该工作建立的多维度评估框架也为其他颗粒污染物的风险研究提供了方法学参考。