《Water Research X》：Chronic Triphenyl Phosphate Exposure Disrupts HPG Axis and Impairs Reproduction in Marine Medaka (
Oryzias melastigma)
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本研究针对环境新兴污染物——有机磷阻燃剂TPhP在海洋环境中的潜在生态风险展开探索。为解决其在海洋鱼类中的生殖毒性机制尚不明确的问题，研究人员以海洋青鳉为模型，开展为期90天的慢性暴露实验，研究了环境相关浓度下TPhP对下丘脑-垂体-性腺轴及相关基因表达、生殖指标的影响。结果表明，TPhP通过扰乱HPG轴，导致雌鱼产卵量下降及雄鱼精子发生过程紊乱，揭示了其对海洋鱼类生殖延续性的潜在威胁，为制定相应的环境监管政策提供了重要科学依据。
随着溴系阻燃剂因持久性和毒性问题逐步被淘汰，有机磷阻燃剂作为其替代品被广泛使用。然而，越来越多的证据表明，这些替代品可能并非如预期那样对环境友好。其中，磷酸三苯酯是一种应用极为广泛的有机磷阻燃剂，在塑料、电子元件和涂料中都能找到它的身影。由于大量生产和使用，TPhP已在水体环境中频繁被检出，成为典型的新兴污染物。尤为令人担忧的是，在受污染的河口和滨海海水环境中，其浓度范围可达纳克/升至微克/升级别。生殖成功是水生动物种群延续和生态系统完整性的基础，因此，探究污染物对鱼类生殖的影响具有关键的生态毒理学意义。虽然已有研究表明TPhP会对淡水鱼类（如日本青鳉、斑马鱼）的生殖造成不良影响，但由于海水与淡水在盐度、渗透压调节及污染物行为上的差异，污染物对海洋鱼类的毒性效应往往不同。目前，关于TPhP对海洋鱼类的生殖毒性及其机制尚不清楚，这限制了对其海洋生态风险的全面评估。为了填补这一知识空白，研究人员在《Water Research X》上发表了一项研究，他们选用海洋青鳉作为模式生物，探究了在环境相关浓度下，长期暴露于TPhP对其生殖功能的影响。
研究人员开展此研究主要运用了以下几个关键技术方法：首先，设定了基于环境真实浓度的长期（90天）暴露实验，分为对照及低（1.514 μg/L）、中（5.562 μg/L）、高（10.804 μg/L）三个浓度组。其次，通过测量性腺指数、每日产卵量等指标评估整体生殖表现。此外，利用脑组织转录组学分析和实时定量PCR技术，系统检测了下丘脑-垂体-性腺轴及相关基因的表达变化。最后，结合睾丸和卵巢的组织学切片分析，观察了生殖腺的微观结构变化，从而在分子、细胞和个体水平上全面评估TPhP的生殖毒性效应。
3.1. TPhP Exposure Alters the Expression of HPG-Axis Genes in the Brain
研究人员发现，长期暴露于TPhP扰乱了海洋青鳉大脑中HPG轴相关基因的表达。促性腺激素释放激素基因gnrh2及其受体基因gnrhr2、gnrhr4的表达出现异常波动。尤为值得注意的是，促性腺激素基因cgα、lhβ和fshβ表现出一种“毒物兴奋效应”（hormetic manner），即在低浓度时表达有所增加，但在中高浓度时表达显著下降，fshβ在高浓度组中下调了高达83.27%。这些结果提示，TPhP首先攻击并扰乱了生殖调控的“司令部”——大脑中的HPG轴上游信号。
3.2. TPhP Impairs Testicular Structure and Disrupts Spermatogenesis-Related Gene Expression
在雄性青鳉中，TPhP暴露损害了睾丸结构并扰乱了精子发生。组织学切片显示，中、高浓度暴露组的睾丸结构变得松散，生精囊内的生殖细胞密度降低。分子水平上，精子发生不同阶段的标志基因表达紊乱：B型精原细胞标志基因dazl表达增加，而精母细胞标志基因sycp3和精子细胞标志基因odf3b的表达显著下降，表明成熟精子的数量减少。同时，与精子发生密切相关的激素受体基因fshr和arβ的表达也显著下调，这可能是精子发生受阻的原因之一。
3.3. TPhP Disrupts Gene Expression in Female Liver and Ovary
在雌性青鳉中，TPhP暴露破坏了与卵子发生相关的基因表达。在卵巢中，负责雌激素合成的关键酶基因cyp19a和17β-hsd表达下调。在肝脏中，卵黄蛋白原（vitellogenin, vtg）和卵壳蛋白（choriogenin, chg）等卵黄前体蛋白的基因表达也受到抑制。雌激素受体基因erα在卵巢中的表达显著下降。这些分子层面的紊乱，与观察到的产卵量下降趋势相吻合。
3.4. Effects of Chronic TPhP Exposure on Growth and Reproductive Endpoints in Marine Medaka
在整体生殖表现上，暴露并未显著影响鱼的体长、体重等生长参数，但显著影响了雌鱼的生殖状态。雌鱼的性腺指数呈现剂量依赖性下降，在高浓度组下降了25.4%。尽管每日平均产卵量的下降在统计学上不显著，但暴露组的产卵量（1.09–1.16 枚/雌鱼/天）在数值上低于对照组（1.56 枚/雌鱼/天）。亲代暴露对后代的存活率和孵化率没有产生显著影响。
研究的结论与讨论部分明确指出，这项研究证实了长期暴露于环境相关浓度的TPhP会通过扰乱HPG轴，对海洋青鳉产生生殖毒性，具体表现为生殖相关基因表达失调、雌鱼产卵量减少以及雄鱼精子发生过程紊乱。这些发现凸显了TPhP作为一种内分泌干扰物，对海洋生态系统中野生鱼类种群构成的潜在威胁。有趣的是，与淡水青鳉相比，海洋青鳉需要更高的TPhP暴露剂量才能引发可比较的生殖毒性效应（如海洋青鳉未出现雄性间性个体）。研究人员推测，盐度差异可能通过影响TPhP的生物可利用性、生物转化和毒性通路，导致了这种物种间敏感性的差异。此外，海水鱼和淡水鱼在生理上的不同（如渗透压调节）也可能是一个影响因素。鉴于TPhP在沿海地区的高检出频率，其对海洋鱼类种群和生态系统的不利影响值得进一步研究。未来的方向应包括多代研究，以评估其跨代影响，并整合组学、生殖和行为等多个层面的数据。虽然本研究存在一些局限（如未进行性激素测定、分子起始事件未阐明等），但所揭示的TPhP生殖毒性超出了海洋青鳉本身，对海洋环境健康具有更广泛的警示意义。最后，研究强调，仅基于淡水物种制定的环境质量标准可能不足以保护沿海生态系统，因此开展基于海洋物种的生态风险评估至关重要。
