E&H新文解读 | 菲暴露对斑马鱼胚胎中脂质分布变化以及神经发育和早期营养状态的影响

英文原题：Lipid Profile Altered in Phenanthrene Exposed Zebrafish Embryos with Implications for Neurological Development and Early Life Nutritional Status

作者：Victoria McGruer, Anil Bhatia, Jason T. Magnuson, and Daniel Schlenk

背景介绍

发育中的生物体暴露在有毒化合物中特别容易受到损伤，生物发育早期关键功能的破坏可能会导致永久性缺陷，这些缺陷将持续到成年期。之前的研究表明，鱼类发育早期易受原油或油中多环芳烃（PAHs）的影响。经原油或心毒性化合物菲暴露的鱼胚胎将出现心包水肿、心脏功能下降和颅面缺陷，其它影响还包括视力发育和各种行为终点的改变，这可能是由神经发育和功能的改变引起的。了解这些表型的潜在机制将有助于我们更好地预测种群间敏感性和用于生态风险评估的终点事件。

文章亮点

1. 该研究运用非靶向脂质组学方法来分析有毒化合物暴露后胚胎中的脂质分布。为了评估胚胎内脂质变化，将卵黄囊与生物体分离并分别进行分析。

2. 通过生物信息通路分析表明溶血磷脂的变化可能与炎症和神经元脱髓鞘相关的疾病模型有关，该结果与先前观察到的鱼胚胎和幼虫的神经元和视力发育损伤一致。

图文解读

通过染色发现，经过菲暴露72小时后斑马鱼胚胎体内（不包括卵黄囊）的中性脂质有明显的减少。

图1 斑马鱼胚胎体内（头部和躯干）中性脂质的分布

运用非靶向脂质组学方法来分析菲暴露后斑马鱼胚胎中的脂质分布。为了评估胚胎内脂质的分布变化，将卵黄囊与生物体分离并分别进行分析。发现经过菲暴露72小时后的斑马鱼胚胎卵黄囊中的总代谢产物显著减少。

图2 斑马鱼胚胎中总代谢产物随时间变化

通过生物信息通路分析发现胚胎体内的溶血磷脂酰胆碱和溶血磷脂酰乙醇胺显著增加，这些变化可能与炎症和神经元脱髓鞘相关的疾病模型有关，这结果与先前观察到的鱼胚胎和幼虫的神经元和视力发育损伤一致。

图3 通过IPA分析斑马鱼胚胎样本中LPC和LPE的相对丰度，以及与其相关的疾病模型

总结与展望

总的来说，该研究发现经过心毒性化合物菲暴露后的斑马鱼胚胎卵黄囊中的总代谢产物和胚胎体内中性脂质都有明显降低。同时胚胎体内溶血磷脂酰胆碱和溶血磷脂酰乙醇胺显著增加，这有可能导致神经毒性，但是具体的机理还需要进一步的研究。该研究局限在对一个剂量或一个生命阶段的分析，未来将考察在不同剂量下脂质分布变化，尤其是不会引起明显心毒性的剂量条件。

作者团队介绍

Daniel Schlenk博士是环境领域顶尖期刊 Environmental Science & Technology 和ES&T Letters副主编，曾任Aquatic Toxicology的共同主编，加州大学河滨分校终身教授，水体环境研究领域国际顶尖专家，在淡水和海洋环境、生态毒理领域具有很高的国际影响力。同时为美国科学促进会会士、国际环境毒理学和化学学会会士、美国加州水资源委员会科学咨询小组成员、美国环保局FIFRA科学咨询委员会常任理事（2012-2014年担任主席）。自从2016年至今，Schlenk教授是美国环境保护署《有毒物质控制法》化学安全咨询委员会的成员，目前是该委员会的主席。已发表SCI论文380余篇，主要研究方向是生化因素对环境和天然化学物质的影响、饮用水安全以及内分泌干扰物质和杀虫剂对水生生物的影响。

感谢中国科学院生态环境研究中心邵杰老师解读文章！

转自：“ACS美国化学会”微信公众号

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