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MicroRNAs(mi RNAs)是一类重要的内源性短的(~22个核苷酸的长度)单链非编码RNA(ncRNA),存在于动物、植物等真核生物以及某些病毒中,广泛参与细胞增殖、分化、凋亡、衰老及代谢等生物体内的多个生理生化过程。研究显示,miRNAs的异常表达与许多人类疾病的发生密切相关。虽然已有大量文献报道了PAHs对人类健康的危害,但大部分工作还主要集中在对高分子量PAHs的研究上,忽略了低分子量PAHs的环境危害。稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)是中国一种小型鲤科土著鱼类,已被广泛用作水生实验用鱼。鉴定稀有鮈鲫的mi RNAs基因信息是发现mi RNA的生物学功能和筛选新的分子生物标志物,以评估未来环境污染的风险的第一步。然而,稀有鮈鲫的相关生物学数据如miRNA转录组数据并没有获得。本研究借助Illunima高通量测序技术获取了稀有鮈鲫的miRNAs生物学信息。以菲(Phenanthrene,Phe)为例,研究了成年稀有鮈鲫(~5个月)在浓度为10μg/L、100μg/L、1000μg/L的Phe溶液中暴露30d后的肝脏毒性效应。主要研究结果如下:1.构建了一个从稀有鮈鲫6个不同组织(脑、眼、肝脏、鳃、肌肉和心)中提取的等量RNA构成的混合文库,并通过illumina高通量测序技术进行测定,共获得26,930,553个原始序列和2,118,439个高质量序列。通过生物信息学分析首次在稀有鮈鲫中发现并注释了352个保守的以及112个候选的新miRNAs。2.对Phe处理组的稀有鮈鲫肝脏组织进行TUNEL和Hoechst 33342染色,染色结果均显示随着暴露浓度的升高,肝脏细胞凋亡数目也随之增加,其中10μg/L和100μg/L的处理浓度显著诱导了肝脏细胞的凋亡发生。此外还发现caspase 3酶活性在10μg/L和100μg/L的处理组显著上升,caspase 9的活性仅在1000μg/L的处理组中显著上调(P<0.05),caspase 8各浓度处理组均无显著上调。综合上述组织学染色和细胞凋亡过程中caspase 3、caspase 8和caspase 9酶活性的试验结果表明,Phe通过caspase 9介导的内源性途径引起了稀有鮈鲫肝脏细胞凋亡的发生。3.采用qPCR法检测p53信号通路中的细胞周期以及细胞凋亡相关基因在稀有鮈鲫肝脏中的表达情况。细胞周期调控基因p21和gadd45α的表达量在各浓度组均显著上调(P<0.05),其中10μg/L和100μg/L的处理组与对照组相比上调倍数均10倍以上。抗细胞凋亡基因bcl-2表达量在100μg/L和1000μg/L浓度组没有显著变化,而10μg/L浓度组基因表达量明显增加(P<0.05)。与对照组相比,促凋亡基因bax的表达情况正好与bcl-2相反,在高浓度组(100μg/L和1000μg/L)显著诱导(P<0.05)。4.采用poly(A)加尾法测定了Phe对稀有鮈鲫肝脏mi R-17~92 cluster(miR-17、miR-18a、miR-19a、miR-20a、miR-19b和miR-92)转录水平的影响。结果表明,在100μg/L和1000μg/L处理组,miR-17~92 cluster的所有成员的转录水平,与对照组相比,均显著性上调(P<0.05)。在最低浓度组中,只有miR-19a和miR-92被显著诱导(P<0.05)。这些结果与肝脏组织的凋亡染色结果相一致,说明miR-17~92簇可能参与介导了肝脏细胞凋亡的发生,可作为低分子量PAHs-Phe引起肝脏毒性的潜在标志物。