利用转录组学方法揭示聚苯乙烯纳米塑料对潮间带蛤蜊 Gafrarium Divaricatum（Gmelin, 1791）鳃组织的影响

《Marine Biotechnology》：Revealing the Impact of Polystyrene Nanoplastics on Gill Tissues of the Intertidal Clam, Gafrarium Divaricatum (Gmelin, 1791) using Transcriptomics Approach

纳米塑料毒性对潮间带蛏蜊的转录组学及病理学研究揭示了免疫调控、抗氧化防御、凋亡及细胞结构异常等响应机制，并通过qPCR和病理学验证了鳃组织损伤（纤毛侵蚀、叶状体融合等），为海洋生物多样性保护提供新资源。

　　

摘要

海洋生态系统中纳米塑料（NPs）的普遍存在引发了人们对它们潜在生态毒理效应的严重担忧，尤其是对固着双壳类动物的影响。本研究的目的是评估聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs）对潮间带蛤蜊 Gafrarium divaricatum 的毒理-转录组影响。将这些蛤蜊暴露在浓度为 10 mg/L 的 PS-NPs 中 96 小时后，收集其鳃组织进行转录组和组织病理学分析。使用 Trinity 工具进行的 从头 转录组组装产生了 661,554 个 unigenes，BUSCO 完整度达到 98.8%，为该物种建立了一个高质量的基因组资源。差异基因表达分析发现了 1,182 个上调基因和 1,626 个下调基因，其主要功能类别与免疫调节、抗氧化防御、细胞凋亡和细胞结构变化相关，这些结果与其他双壳类动物中报道的纳米塑料诱导的反应基本一致。基因本体论富集分析显示，相关基因参与了转运和催化等重要分子活动，以及蛋白质折叠和线粒体代谢等生物过程。对选定转录本的 q-PCR 分析进一步证实了表达模式与 RNA-Seq 数据的一致性。组织病理学检查发现鳃组织存在显著的结构变化，包括纤毛侵蚀、鳃片融合和脂褐素颗粒积累，这些发现补充了转录组分析所得的组织水平毒性结果。这些分子反应证实了纳米塑料对双壳类动物造成的应激反应。本研究首次为该物种提供了转录组资源，有助于更深入地了解纳米塑料在海洋双壳类动物中的毒性分子机制，为制定保护海洋生物多样性的策略提供了有力支持。