锌通过调节氧化应激及相关信号通路，减轻了砷对普通鲤鱼肌肉的损伤

《Fish Physiology and Biochemistry》：Zinc alleviates arsenic-induced muscle injury in common carp through modulation of oxidative stress and related signaling pathways

　　

摘要

水生生态系统中的砷（As）污染对鱼类健康和水产养殖业的生存构成重大威胁。尽管已有大量关于砷中毒对鱼类多种器官影响的研究，但其对最重要的可食用部分——骨骼肌的影响仍知之甚少。本研究的目的是评估锌（Zn）的防护作用，并探讨砷（As）如何导致普通鲤鱼（Cyprinus carpio）的肌肉损伤。实验中将普通鲤鱼分别单独暴露于砷或同时暴露于砷和锌中，持续时间均为30天。为探究其背后的机制，研究人员采用了组织病理学分析、逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）、Western印迹技术以及网络毒理学方法。研究发现，砷暴露会导致鲤鱼肌肉出现显著的结构损伤，并引发其他多种现象，如氧化应激、炎症反应、内质网（ER）应激、自噬和细胞凋亡。砷主要通过下调与抗氧化防御相关的基因以及影响核因子红系2相关因子2（Nrf2）信号通路来削弱机体的抗氧化防御能力。此外，砷还能通过核因子κB（NF-κB）增强炎症反应，并促进自噬和凋亡过程。补充锌显示出显著的保护效果，它通过恢复抗氧化能力、阻断炎症信号通路以及调控自噬和凋亡相关途径，有效减轻了这些病理变化。网络毒理学分析显示，与氧化应激相关的通路（如磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B（PI3K–Akt）信号通路和叉头框O（FoxO）信号通路）受到砷的影响，而锌能缓解砷引发的肌肉毒性。这些数据表明，锌通过调控氧化还原相关信号通路，有效保护鲤鱼肌肉免受砷的损伤。这些结果有助于理解重金属在鱼类肌肉中的毒性机制，并揭示了锌作为保护因子在对抗水产养殖鱼类砷毒害方面的潜力。

图形摘要