《Aquatic Toxicology》：The modulatory effects of polystyrene microplastics on BPA-induced DNA damage and neurotoxicity during early stages development in zebrafish
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微塑料和双酚A在环境中的日益扩散引起了所有生物体健康的担忧。它们在环境中的同时存在导致了一种相互作用，但对此知之甚少。本研究为研究人员先前聚焦于聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）和双酚A（BPA）之间相互作用的研究增添了信息。研究人员研究了神经毒性，并分析了聚（A
微塑料和双酚A在环境中的日益扩散引起了所有生物体健康的担忧。它们在环境中的同时存在导致了一种相互作用，但对此知之甚少。本研究为研究人员先前聚焦于聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）和双酚A（BPA）之间相互作用的研究增添了信息。研究人员研究了神经毒性，并分析了聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP）作为斑马鱼胚胎暴露于BPA和PS-MPs 72小时所诱导的基因毒性应激细胞反应的早期传感器的作用。结果表明，PS-MPs和BPA损害了PARP的表达和活性，以及胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的表达。与单独PS-MPs不同，BPA降低了乙酰胆碱酯酶（AChE）活性。最后，对与神经发育相关的标志物（nkx2.2a, elavl3, nes, syne1a, reln, gabrr2, gria3a, parp1和gfap）的基因表达分析显示，所有处理组均出现显著失调。值得注意的是，在所有进行的分析中，在共暴露组中观察到损伤的改善，证实了先前研究的结果。这些结果也强调了研究环境污染物之间相互作用的重要性，以更好地理解它们产生的效应。
**论文解读：聚苯乙烯微塑料对双酚A诱导的斑马鱼早期神经毒性和DNA损伤的调节作用**
**研究背景与问题**
随着塑料生产激增，微塑料（MPs）和双酚A（BPA）在水生环境中广泛共存，带来生态健康风险。BPA作为一种内分泌干扰物（EDC），已知可诱导神经毒性和DNA损伤，而聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）因其疏水表面可作为污染物载体。然而，两者共存时的相互作用机制尚不明确。先前研究（La Pietra et al., 2025）发现PS-MPs可调节BPA对斑马鱼胚胎的毒性，但未深入探讨神经毒性和DNA损伤的早期分子响应。本研究旨在阐明PS-MPs是否调节BPA诱导的神经毒性和DNA损伤，聚焦于聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP，一种DNA损伤早期传感器）的活性与表达，以及神经发育相关标志物的变化。论文发表在《Aquatic Toxicology》。
**主要技术方法**
研究人员采用斑马鱼（Danio rerio）胚胎模型（来源：意大利那不勒斯费德里科二世大学生物学系），于受精后6小时（hpf）暴露于BPA（25.0 μM）、PS-MPs（1.0 mg L
-1）及其组合，持续72小时。关键技术包括：蛋白质免疫印迹（Western blot）检测PARP、聚（ADP-核糖）（PAR）修饰及胶质纤维酸性蛋白（GFAP）表达；放射性同位素法测定PARP活性；比色法（Ellman法）测定乙酰胆碱酯酶（AChE）活性；实时定量PCR（qRT-PCR）分析神经发育相关基因（nkx2.2a, elavl3, nes, syne1a, reln, gabrr2, gria3a, parp1, gfap）的表达。
**研究结果**
**3.1 PARP表达与共价聚(ADP-核糖)受体鉴定**
通过Western blot分析，BPA单独处理组中PARP免疫信号（50–250 kDa）完全消失，而PS-MPs和DMSO（溶剂对照）组检测到113 kDa的PARP1同源物及多种修饰形式。共暴露组（BPA+PS-MPs）的PARP信号强度介于BPA和PS-MPs组之间。抗PAR抗体检测显示，BPA组无PAR修饰信号，而PS-MPs组存在高分子量聚ADP-核糖化蛋白。
**3.2 PARP活性**
PARP活性测定显示，PS-MPs组活性显著升高，BPA组活性显著降低，共暴露组活性介于两者之间，且与对照组无显著差异，但高于BPA组、低于PS-MPs组。
**3.3 GFAP表达**
GFAP（胶质纤维酸性蛋白，星形胶质细胞标志物）蛋白水平在BPA组显著降低，PS-MPs组显著升高，共暴露组降低但高于BPA组。DMSO组无显著变化。
**3.4 AChE活性**
AChE（乙酰胆碱酯酶，神经递质水解酶）活性在BPA组显著降低，PS-MPs和共暴露组虽有下降趋势但未达统计学差异。
**3.5 基因表达分析**
qRT-PCR结果显示：BPA组中nkx2.2a、elavl3、gfap、parp1下调，而reln、gabrr2、gria3a、syne1a、nes上调；PS-MPs组中elavl3、nes、syne1a、gfap上调，reln、parp1下调；共暴露组中多数基因的失调程度较BPA组减轻，如elavl3、nes、gfap呈现PS-MPs样上调，而reln、gabrr2、gria3a的上调被抑制。
**讨论与结论**
讨论部分指出，BPA通过抑制PARP表达和活性，削弱细胞对基因毒性应激的早期响应，并降低GFAP和AChE活性，干扰神经发育。PS-MPs单独诱导轻度的氧化应激，激活PARP和GFAP表达，表现为补偿性保护反应。共暴露时，BPA被PS-MPs吸附（Cortés-Arriagada et al., 2023），降低了游离BPA的生物利用度，从而部分缓解BPA的毒性效应，体现为各指标（PARP、GFAP、AChE及基因表达）的损伤程度减轻。DMSO溶剂对照在0.01%浓度下选择性激活PARP通路，但不影响GFAP和AChE，表明其非神经毒性作用。
**结论翻译**：
总之，本研究证明BPA和PS-MPs均能改变斑马鱼胚胎早期发育中细胞对基因组损伤的响应，并影响神经发育过程。具体而言，BPA导致PARP表达、其自身修饰及活性显著下降，伴随GFAP表达和AChE活性降低，以及参与神经系统发育和功能的关键基因失调。尽管PS-MPs诱导了不同的分子响应，但在共暴露期间发挥调节作用，部分减轻了BPA诱导的异常。这些结果支持先前发现，即BPA存在时出现与神经毒性相关的行为改变、发育迟缓和表型改变，而共暴露时损伤较轻。这些效应与两种污染物之间的相互作用一致，可能由BPA吸附到微塑料表面及其生物利用度降低所介导，支持了环境污染物之间的相互作用可显著改变毒性结局的观点。因此，评估环境污染物的联合效应对于提高我们对毒性机制的理解和加强生态毒理学风险评估至关重要。
