《Fish & Shellfish Immunology》：Toxic effects of microplastic (polyethylene) exposure: Stress, immune responses and neurotoxicity in crucian carp,
Carassius carassius
编辑推荐：
微塑料污染对斑马鱼生理及免疫神经毒性研究显示，≥32 mg/L聚乙烯微塑料（PE-MPs）暴露显著升高皮质醇和HSP70水平，激活应激反应，同时抑制溶菌酶、IgM和乙酰胆碱酯酶活性，表明PE-MPs具有免疫抑制和神经毒性效应，并通过生物标志物整合分析（IBR）和主成分分析（PCA）验证其剂量依赖性毒性作用。
余英彬（Young-Bin Yu）| 乔爱贤（A-Hyun Jo）| 崔哲荣（Cheol Young Choi）| 康珠善（Ju-Chan Kang）| 金俊焕（Jun-Hwan Kim）
韩国海洋渔业部国家渔业产品质量管理服务局，仁川 22346
摘要
鲫鱼（Carassius carassius）被暴露在浓度为0、4、8、16、32和64 mg/L的聚乙烯微塑料（PE-MPs）中，持续两周。实验鱼的平均体重为23.2 ± 3.1克，平均长度为12.1 ± 0.9厘米。暴露于≥32 mg/L的PE-MPs导致皮质醇和HSP70水平显著升高，表明内分泌和细胞应激反应被激活。相比之下，溶菌酶活性和IgM浓度等免疫参数显著降低，表明先天性和适应性免疫功能受到抑制。此外，乙酰胆碱酯酶（AChE）活性也显著受到抑制，反映了胆碱能神经传递的受损和神经毒性。综合生物标志物响应（IBR）分析显示了浓度依赖性的变化，而热图和主成分分析（PCA）证实PE-MPs主要引发了与应激相关的生理反应。总体而言，这些发现表明暴露于≥32 mg/L的PE-MPs对C. carassius存在显著的生理和神经免疫毒性风险。
部分摘录
环境影响
本研究中使用的PE-MPs浓度（4-64 mg/L）是为了建立剂量-反应关系并阐明毒理机制，而不是直接模拟典型的环境暴露情况。虽然在≥32 mg/L的浓度下观察到了显著的毒性效应，这超出了大多数淡水环境中的常见浓度，但我们的发现为环境风险评估提供了有价值的见解。
PE-MPs的表征
聚乙烯微塑料（PE-MPs）粉末购自Sigma-Aldrich（美国）。尽管制造商指定的名义粒径范围为34–50 μm，但实际粒径分布是通过激光衍射粒径分析仪（Mastersizer 3000；Malvern Panalytical Ltd., 英国）进行验证的。分析显示，22至71 μm的颗粒占总体积的95%以上（图S1）。使用场发射扫描电子显微镜观察了PE-MPs的表面形态。
应激反应
图1、图2和表S2展示了暴露于PE-MPs两周后的C. carassius的鳃、肠道和肝脏的应激反应。所有三种组织（鳃、肠道和肝脏）中的皮质醇水平均随PE-MPs浓度（双因素方差分析，P<0.001）和暴露时间（双因素方差分析，P=0.032、P=0.006和P<0.001）的增加而显著升高。此外，在所有组织中都观察到了PE-MPs浓度和暴露时间之间的交互效应。
讨论
皮质醇通过下丘脑-垂体-肾（HPI）轴的激活在应对各种环境压力（如污染、处理和温度波动）时释放，在应激适应中起着关键作用（Canosa和Bertucci，2023；Aguiar等人，2023）。然而，当皮质醇水平长时间升高时，这种激素可能会产生有害影响，如免疫抑制、生殖抑制和组织萎缩（Aguiar等人，2023）。
结论
本研究显示，暴露于≥32 mg/L的PE-MPs通过引发应激反应、免疫毒性和神经毒性对C. carassius产生了显著的毒性效应。暴露于≥32 mg/L的PE-MPs导致皮质醇和HSP70水平显著升高，表明PE-MPs是强烈的生理应激源。相反，溶菌酶和IgM水平的显著降低表明先天性和适应性免疫反应受到抑制，而AChE活性的抑制反映了神经毒性效应。
未引用的参考文献
Banaee等人，2025；Hasan等人，2024。作者声明
余英彬：负责初稿撰写和正式分析；乔爱贤：负责资源获取和数据可视化；康珠善：负责审稿和编辑以及概念构思；崔哲荣：负责审稿和编辑以及概念构思；金俊焕：负责审稿和编辑以及概念构思利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究工作。致谢
本工作得到了韩国政府（MSIT）资助的韩国国家研究基金会（NRF）（项目编号2022R1C1C1003858）的支持。
