编辑推荐：
本研究发现，PS-MPs与UV-328协同暴露显著加剧斑马鱼胚胎发育毒性，诱发氧化应激及神经毒性，并通过转录组分析揭示Peroxisome通路与FoxO信号通路的协同激活是机体代偿机制，但无法完全逆转细胞氧化损伤，神经毒性部分缓解可能与Gap43基因上调及mTOR通路激活相关。
杨新璐|廖欣怡|钟丽香|林明福|张梦环|王军|黄玉梅
中国广东省、香港和澳门地区海洋生物资源保护与利用联合实验室，华南农业大学海洋科学学院，广州510642
摘要
微塑料（MPs）和紫外线稳定剂-328（UV-328）是水环境中普遍存在的新兴污染物，但它们的联合毒性仍知之甚少。本研究调查了聚苯乙烯微塑料（PS-MPs，1000 μg/L）和UV-328（1、10和100 μg/L）对斑马鱼（Danio rerio）早期发育的单独和联合毒性，揭示了它们之间的协同作用机制。研究发现，PS-MPs和UV-328共同作用会诱导斑马鱼幼体的发育毒性并引发氧化应激反应。转录组分析和qRT-PCR验证显示，在共同暴露后，过氧化物酶体途径和FoxO信号通路被激活作为补偿性抗氧化反应。然而，这种反应不足以抵消氧化损伤，仍然导致细胞氧化应激加剧。斑马鱼幼体同时暴露于UV-328和PS-MPs所引起的神经毒性主要归因于胆碱能信号通路的破坏。值得注意的是，在较高浓度的UV-328下，神经毒性效应有所减弱。这一机制可能涉及Gap43基因的上调和mTOR信号通路的激活。本研究揭示了微塑料与其他污染物共同作用对水生生物的新的毒性机制，强调了在环境风险评估和管理中考虑污染物协同效应的必要性。这些发现为制定更全面的生态保护策略提供了科学依据。
引言
近几十年来，塑料废物的产生呈指数级增长，塑料污染已成为一个重大的全球环境问题。微塑料（MPs）通过多种途径广泛释放到环境中，并进入生物体内，对生态系统和生物体构成潜在威胁。迄今为止，大量研究表明，MPs对水生生物具有直接的毒性作用，如发育毒性、氧化应激、神经毒性、炎症反应甚至死亡（Jambeck等人，2015；Li等人，2020；Wang等人，2020；Yin等人，2020）。此外，MPs具有颗粒小、密度低、比表面积大和表面疏水性的特点，使其容易成为其他环境污染物的载体，从而增强污染物在环境中的迁移和传输，可能增加环境和生态风险（Gao等人，2020）。
在自然水环境中与MPs共存的污染物中，苯并三唑类紫外线稳定剂-328（UV-328）是一种值得关注的新兴污染物。UV-328具有显著的疏水性，其辛醇-水分配系数（logKow?=?7.25）很高，并表现出显著的生物累积潜力（Nakata等人，2010）。由于其出色的光稳定性和高疏水性，UV-328被广泛用作护肤品、工业材料和塑料添加剂中的紫外线吸收剂（Denghel等人，2019）。最近，UV-328被列入2023年受控持久性有机污染物（POPs）清单（UNEP，2023）。先前的研究表明，UV-328可诱导斑马鱼出现多种毒性效应，包括发育和生长毒性、氧化应激、神经毒性以及斑马鱼幼体的免疫毒性（Yang等人，2025），以及成年斑马鱼肝脏和肾脏组织的肝毒性和肾毒性（Hemalatha等人，2020；Senthilmurugan等人，2023）。鉴于自然水环境的复杂性，其中MPs经常与其他多种污染物共存，了解它们的联合毒性对于全面评估MP相关风险至关重要。然而，尽管MPs和UV-328在水生系统中共存，它们的联合毒性相互作用仍完全未被探索。
为填补这一知识空白，本研究采用了斑马鱼胚胎作为实验模型。斑马鱼胚胎因其对环境污染物的高度敏感性、成熟的实验方案以及与人类的高度遗传同源性而成为毒性研究的理想选择（Xu等人，2022；Wang等人，2022）。利用这一模型，我们首次研究了聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）和UV-328对斑马鱼胚胎的联合毒性效应，并试图揭示其潜在机制。本研究的结果将为深入理解微塑料与其他污染物对水生生物的毒性相互作用提供基础数据。此外，它们将有助于制定更有效的环境和自然资源保护策略，为环境风险评估和管理提供有价值的见解。
实验部分
化学物质
UV-328的标准品（CAS 25973-55-1；纯度98%）购自J&K Scientific（北京，中国）。绿色荧光PS-MPs溶液（粒径：2 μm）由Baseline Technology Co., Ltd.（天津，中国）提供。
暴露实验
斑马鱼胚胎的收集和处理方法参照我们之前的研究（Yang等人，2025）。根据之前报道的河流中UV-328的浓度（Hu等人，2021；Kameda等人，2011；Montesdeoca-Esponda等人，2020），设置了三个浓度水平（即1、10、
对斑马鱼幼体的形态和生理影响
如图1所示，共同暴露组的形态异常比单独暴露组更为多样。所有共同暴露组都出现了卵黄囊水肿和心包水肿（图1efghi）。此外，共同暴露组还观察到了眼睛小、尾部畸形、脊柱弯曲和出血现象（图1efg）。共同暴露组的畸形率和死亡率均高于单独暴露于PS-MPs或UV-328的组（图2ab）。值得注意的是，
UV-328和PS-MPs共同暴露对斑马鱼早期发育的协同毒性效应
发育指标对于研究UV-328+PS-MPs共同暴露对斑马鱼早期发育阶段的毒性至关重要。研究发现，UV-328和PS-MPs的共同暴露导致胚胎/幼体的畸形和死亡率比单独暴露组更为严重。除了心包水肿的发生频率更高外，UV-328和PS-MPs共同暴露还显著降低了心率，表明
结论
本研究表明，UV-328和PS-MPs的共同暴露对斑马鱼胚胎/幼体的发育毒性、氧化应激和神经毒性具有协同作用。值得注意的是，共同暴露引起的生长抑制和畸形比单独暴露更为严重。过氧化物酶体途径和FoxO信号通路的共同激活形成了补偿性抗氧化防御机制，以减轻氧化毒性。然而，这种适应性反应不足以完全中和
作者贡献声明
杨新璐：数据整理、可视化、初稿撰写；廖欣怡：正式分析、概念化；钟丽香：撰写——审稿与编辑；林明福：研究、数据整理；张梦环：可视化、软件使用、资源准备；王军：资金获取、概念化、监督；黄玉梅：撰写——审稿与编辑、监督、项目管理。
未引用的参考文献
Li和Sun，2020；Shen等人，2015；Wei等人，2020
CRediT作者贡献声明
杨新璐：初稿撰写、研究、数据整理。廖欣怡：验证、正式分析。钟丽香：软件使用、正式分析。林明福：研究、数据整理。张梦环：软件使用、资源准备。王军：监督、项目管理。黄玉梅：撰写——审稿与编辑、监督、项目管理。
