环境水平PFBA慢性暴露诱导斑马鱼肝损伤的转录组学机制解析

本研究通过转录组学分析揭示环境相关浓度（1000 ng/L）的短链PFAS物质全氟丁酸（PFBA）长期暴露可导致斑马鱼肝脏出现进行性病理损伤，并首次系统阐明Toll样受体（TLR）、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）、过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）等关键信号通路的时序性调控网络，为评估短链PFAS的生态风险提供了重要理论依据。

　　

研究亮点

通过组织病理学分析发现，暴露于1000 ng/L PFBA的雄性斑马鱼肝脏出现进行性损伤，包括脂质空泡化和出血现象，且随着暴露时间延长而加剧。转录组分析鉴定出数千个差异表达基因（DEGs），呈现明显的时间动态模式：早期（第7天）以免疫激活和代谢紊乱为主，中期（第35天）出现炎症反应峰值，后期（第64天）则出现部分通路衰减或适应性调节。基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析重点揭示了Toll样受体（TLR）、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）、过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）以及丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等关键信号通路的显著激活。

讨论

PFBA作为典型的短链全氟烷基物质（PFAS），具有环境持久性和高迁移性，其潜在毒性带来显著生态风险。然而现有研究多采用高浓度PFBA进行急性暴露实验，难以真实反映环境相关浓度下的毒性效应。本研究证实，长期暴露于环境相关浓度（1000 ng/L）的PFBA可通过激活TLR/mTOR/PPAR/MAPK等多条信号通路诱发肝脏免疫炎症反应和代谢功能障碍，这一发现为短链PFAS的慢性毒性机制提供了新视角。

结论

本研究通过整合组织病理学与转录组学分析，系统阐明了环境相关浓度PFBA慢性暴露诱导雄性斑马鱼肝脏损伤的毒性效应及其潜在分子机制。结果表明，PFBA持续暴露会破坏TLR、mTOR、PPAR、核因子κB（NF-κB）和MAPK等重要免疫信号通路的稳态，强调有必要深入探究环境浓度PFBA的长期生态毒理效应。