塑料污染已成为当代最紧迫的环境挑战之一（Borrelle et al., 2020; MacLeo et al., 2021）。化石基塑料在2024年仍占全球塑料产量的89.8%（4.309亿吨）（Europe, 2025），大量未回收的塑料废弃物持续进入生态系统，其中的传统塑料不可避免地表经历老化与破碎（Cózar et al., 2014; Zhang et al., 2024）。纳米塑料（NPs，<1 μm）作为塑料破碎的最终产物，因其独特的胶体行为、高比表面积以及穿越生物屏障的能力而受到越来越多的关注（Sharma et al., 2022）。在自然水环境中，纳米塑料很少保持原始状态，而是经历多种老化过程，包括光氧化、水解、微生物降解和机械破碎，这些过程极大地改变了其表面物理化学性质。老化通常会引入含氧官能团（如羰基和羧基）、增加表面负电荷和亲水性，并改变其对重金属和有机污染物的吸附能力（Alimi et al., 2018; Sharma et al., 2022）。这些转化深刻影响着纳米塑料的环境归宿和生物活性。因此，老化纳米塑料可能表现出与原始颗粒不同的毒理学特征（Leon et al., 2024; Xie et al., 2024），使其在准确的生态风险评估中不容忽视（Permana et al., 2025）。然而，大多数毒理学研究关注的是原始颗粒（非环境相关的微塑料和纳米塑料）（Alimi et al., 2022），这不足以代表环境现实暴露情景，尤其是在环境相关浓度下的慢性、低剂量暴露（Arini et al., 2023）。这种差异构成了生态风险评估中的一个关键知识空白。
潮间带和河口区域既是陆源污染物的重要汇，也是众多海洋物种的高生产力育幼栖息地（Nagelkerken et al., 2008）。这些生态系统通过河流排放、潮汐输运和大气沉降接收大量的微塑料和纳米塑料输入（Wu et al., 2022）。此类污染物对底栖生物造成多重生理威胁（Gao et al., 2022），包括生物累积、氧化应激、细胞和组织损伤，并最终对有机体层面产生不利影响（Shi et al., 2025）。在这些脆弱的生态系统的居民中，鲎是一种古老的海洋螯肢动物，其化石记录跨越超过4亿年（Tanacredi et al., 2022）。三刺鲎（Tachypleus tridentatus）历史上曾广泛分布于亚洲沿海水域，但由于人为干扰、过度捕捞、栖息地碎片化和环境污染，其种群数量急剧下降。这些下降导致其于2019年被国际自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录列为濒危物种（Laurie, 2019）。作为底栖食物网中的关键物种和沉积物质量的生物指示物，T. tridentatus幼体对环境退化尤为敏感，需要十余年和多次蜕皮才能达到性成熟（Hong, 2011）。
蜕皮周期，尤其是蜕皮后期阶段，代表幼体存活的关键瓶颈。蜕皮是鲎生命周期中的关键事件，在此过程中旧的外骨骼被吸收，新的内皮层被分泌，几丁质–蛋白基质经历渐进式组装和与碳酸钙的生物矿化。这一精密调控的过程由几丁质酶、几丁质合酶、酚氧化酶和激素信号通路控制（Campli et al., 2024; Merzendorfer and Zimoch, 2033）。在此阶段，新生外骨骼矿化不完全且机械强度较弱，使幼体对外界胁迫异常敏感（Bacque-Cazenave et al., 2019）。此前的研究表明，环境相关浓度的纳米塑料可干扰水生节肢动物几丁质基外骨骼的形成和几丁质代谢，导致外骨骼的结构和力学损伤（Tong et al., 2024; Zhang et al., 2026）。然而，在关键蜕皮后期窗口期——此时新生外骨骼矿化不完全且最为脆弱——纳米塑料的生物效应仍基本未知。此外，老化纳米塑料与原始纳米塑料在此发育阶段毒性是否不同，尚未确定。
为弥补这一知识空白，本研究比较了原始态和经7天紫外老化处理的聚苯乙烯纳米塑料对T. tridentatus第一次蜕皮后期（即二龄幼体）外骨骼发育的影响。通过整合微结构观察、生物力学测试、傅里叶变换红外（FTIR）光谱学以及生理生化学分析，我们系统评估了原始态和老化纳米塑料的差异毒性。本研究专门探讨了此前被忽视的、在关键蜕皮后期发育窗口期内非模式物种中老化纳米塑料的毒理学效应，从而弥合了环境老化过程与生物效应评估之间的鸿沟。我们的发现为保护该濒危物种提供了关键证据，并有助于改善纳米塑料的环境现实生态风险评估。
