【摘 要】
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随着塑料制品的大规模生产和使用,塑料污染已引起越来越多的关注。环境中的塑料垃圾在物理、化学及生物的作用下,被分解成小于5 mm的微塑料（Microplastics,MPs）和直径在1-100 nm之间纳米塑料（Nanoplastics,NPs）。纳米塑料不仅可以吸附环境中的有机污染物,还可以穿过细胞膜进入生物体内并在组织和器官中蓄积,进而产生一系列毒性效应。目前对纳米塑料在环境中的分布、生物蓄积潜
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随着塑料制品的大规模生产和使用,塑料污染已引起越来越多的关注。环境中的塑料垃圾在物理、化学及生物的作用下,被分解成小于5 mm的微塑料（Microplastics,MPs）和直径在1-100 nm之间纳米塑料（Nanoplastics,NPs）。纳米塑料不仅可以吸附环境中的有机污染物,还可以穿过细胞膜进入生物体内并在组织和器官中蓄积,进而产生一系列毒性效应。目前对纳米塑料在环境中的分布、生物蓄积潜力和毒性效应仍知之甚少。因此本研究以斑马鱼胚胎和成鱼作为实验对象,选择50 nm荧光聚苯乙烯（Polystyrene,PS）纳米塑料,对斑马鱼胚胎采用浸泡法染毒,分别暴露于浓度为0、0.1、1、10 mg/L纳米塑料溶液中,成年斑马鱼采用腹腔注射染毒,暴露剂量为0和250μg/kg。本文从纳米塑料的分布、对斑马鱼胚胎发育和生长影响、氧化应激、炎症反应等方面,研究了不同浓度纳米塑料的毒性效应。主要结果如下:（1）不同浓度纳米塑料暴露胚胎后,纳米塑料可穿过绒毛膜和皮肤进入斑马鱼胚胎及幼鱼体内,从处理24 h开始便可观察到斑马鱼胚胎中存在荧光纳米塑料,并且在同一时期内,高浓度处理组胚胎荧光强度高于低浓度处理组。另外,在同一浓度不同发育时期,随着胚胎发育,斑马鱼体内荧光强度逐渐增强。（2）不同浓度纳米塑料暴露后,胚胎死亡率和畸形率无显著变化;与对照组相比,在48 h处理组1 mg/L和10 mg/L孵化率显著下降,但96 h孵化率各处理组与对照组相比无显著变化。另外,与对照组相比,72 h各处理组斑马鱼心率显著下降。（3）斑马鱼胚胎经不同浓度纳米塑料暴露后,对斑马鱼胚胎抗氧化相关基因的表达和酶活力有一定的影响。处理组超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）基因相对表达量及活性均增加。与对照组相比,10 mg/L处理组过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性在72 h和96 h均显著增加。（4）斑马鱼胚胎经不同浓度纳米塑料暴露后,q PCR检测了免疫相关基因的表达,主要包括白介素1β（IL-1β）、白介素6（IL-6）、白介素8（IL-8）、白介素10（IL-10）、干扰素γ（IFN-γ）和肿瘤免疫因子ɑ（TNF-ɑ）。结果表明,处理组IL-1β、IL-6、TNF-ɑ、INF-γ表达量显著上调,IL-10表达量先降低再升高。同时,ELISA检测结果表明,IL-1β、IL-6和TNF-ɑ的含量变化与其基因表达量变化趋势一致。（5）成鱼腹腔注射纳米塑料后,通过组织切片,在24 h和48 h时,250μg/kg处理组肝脏组织出现了肝血窦变大、炎性细胞浸润等现象,表明纳米塑料对斑马鱼肝脏细胞组织结构有一定的影响。（6）成鱼腹腔注射纳米塑料后,q PCR检测了斑马鱼肝脏核因子E2相关因子2（Nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2）、Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1（Kelchlike ECH-associated protein 1,Keap1）、SOD和CAT的基因表达。结果显示,Nrf2表达量显著升高、Keap1表达量显著降低、SOD和CAT表达量出现相应升高。（7）成鱼腹腔注射纳米塑料后,q PCR检测肝脏中免疫相关因子基因表达情况,同时采用ELISA技术检测了IL-1β、IL-6和TNF-ɑ的含量。结果显示,与对照组相比,IL-1β、IL-6、IL-8含量与表达量情况基本一致,均呈现出升高趋势;IL-10和TNF-ɑ相对表达量均显著升高,而INF-γ表达量先上调、后下调。以上结果表明,纳米塑料能够进入斑马鱼胚胎及成鱼组织细胞,造成斑马鱼肝脏细胞组织结构发生改变、诱导产生氧化应激以及炎性反应等,导致斑马鱼胚胎发育和生长受到影响。本研究初步探究了纳米塑料对斑马鱼的毒性效应,为进一步研究纳米塑料对水生生物的影响提供了实验依据。
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