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摘要有机磷酸酯类阻燃剂与纳米塑料（NPs）在水生环境中经常同时存在；然而，它们对鱼类视觉功能的联合效应仍知之甚少。本研究探讨了纳米塑料是否调节三苯基磷酸酯（TPhP）诱导的眼部毒性和斑马鱼的颜色导向行为。将斑马鱼暴露于环境相关浓度的TPhP、NPs或其混合物（TNP）中，随后
摘要
有机磷酸酯类阻燃剂与纳米塑料（NPs）在水生环境中经常同时存在；然而，它们对鱼类视觉功能的联合效应仍知之甚少。本研究探讨了纳米塑料是否调节三苯基磷酸酯（TPhP）诱导的眼部毒性和斑马鱼的颜色导向行为。将斑马鱼暴露于环境相关浓度的TPhP、NPs或其混合物（TNP）中，随后进行颜色偏好测试、视网膜组织病理学分析、凋亡分析和眼组织转录组学分析，并对目标基因进行验证。TPhP暴露显著扰乱了绿色和红色的颜色偏好，并改变了依赖颜色的空间分布。这些行为缺陷伴随着视网膜结构损伤，包括内神经元层和感光细胞层变薄、视蛋白相关基因下调和凋亡增加。相比之下，在联合暴露条件下，这些改变得到了部分减轻。转录组学分析进一步揭示，在单一暴露条件下存在不同的分子特征；TPhP主要影响与视网膜结构、能量代谢和连接完整性相关的通路，而NPs则主要激活炎症和细胞死亡相关过程。联合暴露引发了更广泛且更复杂的转录反应，其特征是免疫炎症、代谢、紧密连接和受控细胞死亡通路的协调性重编程，表明TPhP与NPs之间存在非加和性相互作用。总体而言，这些发现表明，纳米塑料通过复杂的转录重编程重塑了TPhP诱导的眼部毒性，而非简单地增强或减轻单个毒性效应。本研究强调了在评估新兴污染物生态风险时考虑混合物诱导的分子适应的重要性，并支持将颜色导向行为作为评估水生生物视觉毒性的敏感终点。
引言
有机磷酸酯类阻燃剂（OPEs）和塑料衍生的纳米塑料（NPs）现已被认为是来自现代工业生产、消费产品使用和废弃物管控不足的水生环境中普遍存在的污染物（Castro-Jimenez等人，2024年）。在有机磷酸酯类阻燃剂中，三苯基磷酸酯（TPhP）是最常检测到的化合物之一，因为它可以从处理过的材料中浸出，并通过废水排放和城市径流进入地表水（Zapata-Corella等人，2023年）。目前，20 μg/L被认为是TPhP的环境相关浓度（Wang等人，2016年）。在中国的地表水中，TPhP已被报告处于几个数量级的范围内（0.0000047-44,005.72 μg/L），热点区域位于该范围的上端（均值：479.782 μg/L）（Vasseghian等人，2022年）。与此同时，预计到2030年，每年进入水生生态系统的塑料废弃物总量将达到数百万吨。随着时间的推移，这些塑料降解为纳米塑料（< 100 nm），在某些河流中，纳米塑料的数量多于微塑料，例如府河（Xu等人，2022年；Teng等人，2023年）。河流约占塑料总排放量的80%（Li等人，2023年）。太湖表层水中六种微塑料和纳米塑料（MNPs）的总质量浓度范围为381至1356 μg/L，其中纳米塑料（<1 μm）的浓度具体为88至305 μg/L，揭示了该湖中MNPs存在中等到极高的风险（Li等人，2025年）。澳大利亚饮用水中，检测到的纳米塑料平均质量浓度范围为0.3至0.7 μg>
环境风化增加了纳米塑料的表面积和反应性，增强了它们对疏水性有机化学物质的亲和力，促进了共污染物的吸附，这一过程通常被描述为"特洛伊木马"效应，即塑料可以将吸附的污染物运输到生物体内，并相对于游离化学物质改变其生物分布（Chen等人，2019年）。使用负载有疏水性污染物（如多环芳烃）的聚苯乙烯纳米塑料的研究表明，吸附的污染物在组织中的积累方式与仅通过水暴露时不同（Trevisan等人，2020年），这表明纳米塑料-污染物复合物可能相对于单一化合物暴露改变毒性特征。由于其高表面反应性，纳米塑料很容易吸附疏水性且环境普遍存在的TPhP，在水生环境中形成复杂的污染物混合物，可能诱导非加和性效应（Ma等人，2023年）。然而，TPhP和纳米塑料对鱼类感觉系统的联合影响仍知之甚少。
视觉导向行为是鱼类生态学的核心，影响着食物检测、捕食者回避、社会互动和栖息地选择（Lecchini等人，2014年；Nieman等人，2018年）。脊椎动物视觉系统也极易受到环境胁迫因子的影响，因为眼部组织直接与水中颗粒物接触，且视网膜需要严格调控的氧化还原平衡、线粒体能量供应和屏障完整性来维持感光细胞功能（Prüst等人，2020年；Fu等人，2021年）。斑马鱼（Danio rerio）为评估视觉功能损伤提供了强有力的模型：它们拥有以锥体细胞为主的颜色视觉，具有四种锥体细胞类别（紫外、蓝、绿和红）（Brockerhoff等人，1997年；Connaughton和Nelson，2010年；Chhetri等人，2014年），其以锥体细胞为主的视觉支持视觉导向行为，并已在颜色任务等行为光谱敏感性范式中得到验证（Song等人，2025年）。先前的研究提出，暴露于环境相关浓度的TPhP（20 μg/L）可能会抑制斑马鱼的活动并干扰光感知（Zhang等人，2021年）。大量研究已探讨环境浓度下纳米塑料的毒性（0.1-1 mg/L）（Shen等人，2023年；Scalia等人，2025年）。我们已发表的研究也表明，在0.5 mg/L纳米塑料中观察到发育中斑马鱼显著神经毒性（Li等人，2026年），这接近于在太湖中检测到的88-305 μg/L浓度（Li等人，2025年）。尽管单一胁迫因子的证据日益增多，但TPhP和纳米塑料对视网膜健康和颜色导向行为的联合效应仍基本未被探索。
在视觉表型中，颜色偏好提供了一种整合性的行为读出，将光感受、视网膜对光谱信息的处理和下游趋避行为联系在一起（Meier等人，2018年）。颜色偏好对细微的感觉扰动高度敏感，即使在形态或运动没有明显变化的情况下也是如此，使其成为混合物毒理学中一个具有生态意义的终点（Jia等人，2017年；Yi等人，2023年）。我们假设，联合暴露于纳米塑料和TPhP会相对于单一暴露重编程转录和功能反应，破坏视网膜稳态和视觉导向行为。为验证这一假设，成年雄性斑马鱼（3月龄）被联合暴露于环境相关浓度的TPhP（20 μg/L）和纳米塑料（60 nm，0.5 mg/L）中。我们量化了多种行为范式下的颜色偏好行为，评估了视网膜组织病理学，并进行了眼组织转录组学分析和目标验证，以鉴定混合物诱导视觉功能障碍的通路。通过整合行为、视网膜病理学和分子终点，本研究旨在阐明环境相关共存污染物对视觉健康影响的机制，从而为污染物混合物的生态风险评估提供信息。
部分片段
试剂和化学品
三苯基磷酸酯（CAS No. 115-86-6）购自Sigma-Aldrich，聚苯乙烯纳米塑料（60 nm，2.5% w/v，10 mL）购自贝莱斯（天津）科技有限公司。将TPhP粉末溶解于二甲基亚砜（DMSO，CAS No. 67-68-5）中，制备浓度为20 μg/μL的储备液。纳米塑料在使用前用系统水新鲜配制并稀释。TRIzol?试剂购自Thermo Fisher Scientific（目录号15596026CN）。所有
TPhP和纳米塑料对成年斑马鱼颜色偏好行为的联合效应
颜色偏好行为通过多种行为范式进行评估，包括红-绿、绿-黄、黄-蓝、红-黄、明-暗偏好测试以及四色加号迷宫测试（图1A）。在我们的红-绿测试中，单独暴露于TPhP或纳米塑料的斑马鱼在红色区域的停留时间增加，而联合暴露组的红色偏好指数低于单一暴露组（图1B-C）。游泳轨迹进一步说明了差异
局限性与启示
我们的研究表明，与单独暴露于TPhP相比，联合暴露于纳米塑料和TPhP导致成年斑马鱼的表型改变得到部分缓解，同时诱导了斑马鱼眼睛中更广泛且更复杂的转录组反应。这些发现表明，联合暴露下的多样化转录反应可能调节单一TPhP暴露的表型影响。转录组学分析表明，TPhP暴露主要影响通路
伦理声明
所有动物实验操作均严格遵守汕头大学医学院《实验动物管理与使用指南》。涉及斑马鱼的实验操作经汕头大学医学院医学动物护理与福利委员会（MACWC）审查并批准（编号：SUMC2023-034）。
作者贡献声明： 罗聪颖：概念构思；形式分析；初稿撰写；王定辉：可视化；项目
CRediT作者贡献声明
罗聪颖：初稿撰写、形式分析、概念构思。王定辉：初稿撰写、可视化、项目管理。周悦婷：资源、数据整理。王星博：资源、数据整理。黄艳红：项目管理、方法学。吴克生：审稿与编辑、监督、概念构思。黄文龙：审稿与编辑、初稿撰写、资助获取。
罗聪颖|王定辉|周悦婷|王星博|黄艳红|吴克生|黄文龙
汕头大学医学院预防医学系，中国广东省汕头市515041
