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我校高宇副教授在微塑料对斑马鱼黏膜免疫毒性效应方面取得研究新进展
来源:动物科学技术学院 时间:2022-11-01浏览次数:

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本站消息 我校动物科学技术学院高宇副教授,在微塑料对斑马鱼黏膜免疫毒性效应方面取得研究新进展。微塑料广泛存在水体,空气,土壤等环境中,被形象地称为“水中的PM2.5”。聚乙烯是我国消耗最高的塑料类型之一,高原地区由于紫外线较强,塑料易发生光降解成为微塑料,同时微塑料与水环境中重金属等各种污染物之间复杂的相互作用,并在各营养级之间富集传递,对人类健康造成危害。我校高宇副教授团队通过以斑马鱼(Danio rerio)为模式动物系统性的研究,发现聚乙烯微塑料(PE-MPs)改变肠道优势微生物群的相对丰度,增加了肠黏膜的感染概率;PE-MPs激活肠免疫网络通路以产生黏膜免疫球蛋白。

通过分析鱼类鳃、皮肤和肠道等主要的黏膜器官,发现PE-MPs主要在鱼类肠道中富集,并随粪便排出,微塑料不断地摄入和排出必然加剧肠黏膜损伤,微塑料颗粒不断摩擦肠壁,使得肠道肌层变薄,引发肠道炎症。肠道作为宿主黏膜免疫和消化吸收的主要器官,定植有复杂的共生菌群。PE-MPs暴露降低了斑马鱼肠道杯状细胞的比例,同时提高了肠道微生物多样性指数。斑马鱼肠道优势微生物变形杆菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度显著增加;梭杆菌门(Fusobacteria)的相对丰度显著降低。在极端PE-MPs(1000μg/mL)暴露后,肠道微生物不动杆菌属(Acinetobacter)、邻单胞菌属(Plesiomonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)和假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度出现了不同程度的升高。

免疫球蛋白A(Immunoglobulin A,IgA)是消化道、呼吸道、泌尿生殖道等外分泌液中存在的一种主要免疫球蛋白,硬骨鱼类中的免疫球蛋白IgZ/IgT,其功能类似哺乳动物中的IgA,发挥黏膜免疫的作用。研究发现斑马鱼先天免疫补体系统C3和C4含量呈剂量依赖性先升高后降低;后天免疫系统肠道黏膜免疫网络(intestinal immune network pathway for mucosal immunoglobulin production)基因的表达水平呈剂量依赖性增加;肠道黏膜免疫相关基因(pigril10ighv4-5)的表达与邻单胞菌属(Plesiomonas)的相对丰度呈正相关。

以上研究成果发表在2022年10月最新的《Chemosphere》(IF=8.934,Q1,TOP期刊)上,动物科学技术学院水产动物养殖专业2020级硕士研究生袁茵为第一作者,高宇副教授为通讯作者,云南农业大学为论文第一署名单位。研究得到了国家自然科学基金、云南省科技厅农业联合专项、云南省教育厅项目的资助。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.137048

作者:高宇
编辑:朱伯钧


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