不同粒径聚苯乙烯微塑料对斑马鱼成鱼神经毒性的研究

摘要

目的 使用不同粒径的聚苯乙烯微塑料（PS-MPs），探究在同一环境相关浓度下致斑马鱼成鱼的神经毒性作用。方法 根据PS-MPs的粒径将斑马鱼成鱼随机分为control组（仅养殖水）、1μm组、10μm组、100μm组。暴露持续30 d后，称重并测量体长，采用qPCR方法检测斑马鱼脑组织中神经功能相关基因和凋亡关键基因的表达水平，并使用试剂盒检测脑组织中乙酰胆碱酯酶（AchE）、谷氨酸（Glu）、γ-氨基丁酸（GABA）、5-羟色胺（5-HT）等神经递质的含量。结果 与control组相比，各暴露组体长、体质量差异均无统计学意义（P均>0.05）。凋亡相关基因半胱天冬酶3(caspase3)、半胱天冬酶8(caspase8)、半胱天冬酶9(caspase9)在PS-MPs各粒径暴露组中表达均上调（P均<0.05）。在10μm组中，神经功能相关基因elav样基因13(elavl3)、突触素Iia基因（syn2a）、生长相关蛋白43基因（gap43）、胶质纤维酸性蛋白基因（gfap）、乙酰胆碱酯酶基因（ache）、酪氨酸羟化酶2(th2)、增殖细胞核抗原基因（pcna）表达均下调（P均<0.05）。神经递质含量检测结果显示，10μm PS-MPs组斑马鱼脑组织中AchE、Glu、5-HT含量均下降（P均<0.05）。结论 环境相关浓度下10μm的PS-MPs能影响斑马鱼成鱼脑组织中凋亡相关基因、神经功能关键基因的表达水平以及神经递质的含量，最终导致神经毒性。

关键词

聚苯乙烯微塑料 / 斑马鱼 / 粒径效应 / 神经损伤