矛尾复虾虎鱼(Synechogobius hasta)是一种广泛分布在我国辽宁省南海岸的小型鱼类。由于该鱼具有耐盐性强、生长迅速、肉质细腻、市场价值高等优点,被认为是我国北方地区具有养殖前景的鱼类之一。铜和锌是鱼类必需的微量元素,具有多种生理功能,能维持鱼类正常的细胞结构和酶活,然而,过量的铜和锌则会对鱼体造成毒害作用。脂类作为鱼类重要的能量物质,也是鱼体能量储存的主要方式,维持着鱼类一系列的生理、生长和发育过程。目前,关于水体铜和锌暴露对鱼类存活率、生长参数、繁殖性能、组织结构、酶活、金属累积和氧化应激的影响已有广泛的报道。而关于水体中低浓度长时间铜和锌暴露对鱼类脂类代谢的影响还鲜有报道。本研究主要研究了水体慢性铜和锌暴露对矛尾复虾虎鱼肝脏脂肪沉积和代谢的时间依赖效应及其响应机理的影响。其主要研究结果如下:1.矛尾复虾虎鱼在不同水体铜浓度(2(对照),18,38和55μg Cu/l),经30和60天的铜暴露后,测定了其肝脏组织学、组织化学、脂肪代谢相关酶活的变化。结果显示,经30天水体铜暴露后,鱼体肝脏的脂肪含量、肝体比(HSI)、脏体比(VSI)和脂肪合成相关酶:6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6PGD)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)、苹果酸酶(ME)、异柠檬酸脱氢酶(ICDH)、脂肪酸合成酶(FAS)的活性均呈现出上升趋势。经60天水体铜暴露后各项测定指标均呈现出与30天几乎完全相反的变化趋势。结果表明,虾虎鱼经30天的水体铜暴露后,促进了脂肪的生成,从而诱导了肝脏脂肪发生沉积。与之相反,经60天的水体铜暴露后,抑制了脂肪的合成,从而减少了肝脏脂肪沉积。本文首次研究了水体铜暴露条件下铜对鱼类肝脏脂代谢的剂量和时间依赖关系,为鱼类金属毒理学和脂肪代谢提供了新的研究视角。2.矛尾复虾虎鱼分别在四个不同梯度的水体锌浓度中[0.005(对照),0.18,0.36和0.55 mg Zn/l)]持续暴露至60天,分别于20天、40天和60天进行取样分析。结果显示,随着水体锌浓度的升高,矛尾复虾虎鱼肝脏脂肪含量下降,而肝脏组织中锌含量上升;同时,水体锌暴露后,鱼体肝脏的HSI、VSI和脂肪合成相关酶(6PGD、G6PD、ME和FAS)的活性均呈现出下降趋势。经20天和60天的水体锌暴露后,下调了肝脏中6PGD、G6PD、ME、FAS、乙酰辅酶a羧化酶(ACCα和ACCβ)、激素敏感脂肪酶(HSLa和HSLb)、固醇调节元件结合蛋白(SREBP-1)和过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARα和PPARγ)基因的m RNA表达水平,而肉碱棕榈酰转移酶1(CPT 1)和脂肪甘油三酯水解酶(ATGL)的m RNA表达水平呈现出上调趋势。经40天水体锌暴露后,下调了6PGD、G6PD、ME、FAS、ACCα、ACCβ、HSLa、HSLb、SREBP-1和PPARγ相关基因的m RNA表达水平,但CPT 1、ATGL和PPARα基因的m RNA表达水平却呈上调趋势。另外,本文分析了经20天,40天和60天水体锌暴露后,转录因子(PPARα、PPARγ、SREBP-1)与脂肪合成、分解相关酶活及其基因表达水平之间的相关性。结果表明矛尾复虾虎鱼经水体锌暴露后,促进了脂肪分解,抑制了脂肪的合成,从而减少了肝脏脂肪沉积。据我们所知,此研究首次证明了水体慢性锌暴露能通过时间依赖效应影响鱼体脂肪合成和分解代谢通路中关键酶和相关基因的表达,为鱼类金属毒理学和脂肪代谢提供了新的研究视角。