暴露于银纳米颗粒的血吸虫传播螺湖北钉螺的转录组分析

《Journal of Parasitic Diseases》：Transcriptome analysis for Schistosoma vector snail’s Oncomelania hupensis exposed to silver nanoparticles

　　

摘要

由于银纳米颗粒（AgNPs）具有生物医学应用、杀螺活性和抗菌活性，它们已被广泛应用于各个领域。连续暴露三天后，不同浓度 20 nm 球形 AgNPs 处理下，湖北钉螺（Oncomelania hupensis）的肝胰腺通过扫描电镜（SEM）和转录组差异表达基因进行了比较和分析。基因集是指根据特定筛选条件获得的基因列表。根据基于 RNAseq 的转录组分析，暴露于 AgNPs 的细胞中有数百个基因差异表达，包括参与 rRNA 加工、核糖体生物发生、免疫、神经和线粒体功能的基因。特别是，在本研究中，暴露于 AgNPs 的螺体内与免疫过程相关的基因（如 OAS1A、OAS1A-M）显著下调，而与细胞间快速信号传导相关的基因（如 ACHB3）以及负责抗癌、银结合物、转录组调节和糖异生的基因（如 MRP1 和 POLS）则上调。此外，与胶原蛋白、钙释放、脂蛋白、线粒体和精子发生过程相关的基因也显著下调。我们的转录组分析表明，暴露于 20 nm AgNPs 会导致多种细胞和代谢途径发生显著改变，表明在分子水平上具有明显的毒性效应。观察到的肝胰腺结构损伤进一步支持了这些分子紊乱，暴露后其表面显得暗淡且极易碎。综上所述，这些发现为理解 AgNPs 的杀螺作用提供了重要的机制见解，并凸显了它们在开发基于纳米颗粒的螺类控制策略以及相关生物医学或环境毒理学研究中的潜在应用。

由于银纳米颗粒（AgNPs）具有生物医学应用、杀螺活性和抗菌活性，它们已被广泛应用于各个领域。连续暴露三天后，不同浓度 20 nm 球形 AgNPs 处理下，湖北钉螺（Oncomelania hupensis）的肝胰腺通过扫描电镜（SEM）和转录组差异表达基因进行了比较和分析。基因集是指根据特定筛选条件获得的基因列表。根据基于 RNAseq 的转录组分析，暴露于 AgNPs 的细胞中有数百个基因差异表达，包括参与 rRNA 加工、核糖体生物发生、免疫、神经和线粒体功能的基因。特别是，在本研究中，暴露于 AgNPs 的螺体内与免疫过程相关的基因（如 OAS1A、OAS1A-M）显著下调，而与细胞间快速信号传导相关的基因（如 ACHB3）以及负责抗癌、银结合物、转录组调节和糖异生的基因（如 MRP1 和 POLS）则上调。此外，与胶原蛋白、钙释放、脂蛋白、线粒体和精子发生过程相关的基因也显著下调。我们的转录组分析表明，暴露于 20 nm AgNPs 会导致多种细胞和代谢途径发生显著改变，表明在分子水平上具有明显的毒性效应。观察到的肝胰腺结构损伤进一步支持了这些分子紊乱，暴露后其表面显得暗淡且极易碎。综上所述，这些发现为理解 AgNPs 的杀螺作用提供了重要的机制见解，并凸显了它们在开发基于纳米颗粒的螺类控制策略以及相关生物医学或环境毒理学研究中的潜在应用。