维生素C调节铬(VI)对成年斑马鱼微生物群-肠道-大脑轴的干扰：来自转录组学和微生物组分析的见解

《Fish Physiology and Biochemistry》：Vitamin C modulates Cr(VI)-induced parallel disruptions along the microbiota-gut-brain axis in adult zebrafish: insights from transcriptomic and microbiome analysis

维生素C通过调节脑-肠-微生物轴中的致病菌和有益菌平衡，缓解六价铬诱导的神经及免疫毒性，为水产养殖环境治理提供新思路。

摘要

六价铬（Cr(VI)）是一种广泛存在的致癌性环境污染物，已被证实对水生生物具有明显的神经毒性和肠毒性作用，然而关于通过脑-肠-微生物群轴调节来减轻其毒性的研究仍然有限。维生素C（VC）作为一种强效抗氧化剂和免疫调节剂，在减轻重金属毒性方面展现出潜力。然而，VC如何通过脑-肠-微生物群轴调节Cr(VI)的毒性仍不清楚。为了研究VC的潜在保护作用，将成年斑马鱼分为三组：对照组、2 mg/L Cr(VI)组以及2 mg/L Cr(VI) + 2 mg/L VC组，暴露期为60天。研究内容包括组织病理学变化、16S rRNA分析以及肠道和大脑的RNA测序。结果表明，VC能够缓解由Cr(VI)引起的神经病理损伤和肠道杯状细胞的空泡化现象。16S rRNA分析进一步证实VC部分调节了微生物群的稳态。转录组分析发现了大脑中78个差异表达基因（DEGs），KEGG富集分析显示这些基因与神经功能和胃肠道癌变途径相关。同时，肠道中的52个DEGs与病毒感染和神经信号通路相关。相关性分析表明，致病性细菌Aeromonas与大脑中的ace、enpep、prss1、asah2和cd36呈正相关（这些基因表达下调），而有益的Pseudomonas与肠道中的c6ast4和nfe211b呈正相关（这些基因表达上调）。这表明Aeromonas和Pseudomonas可能是VC发挥保护作用的关键介质，从而减少Cr(VI)引起的神经毒性和免疫毒性。总体而言，这些发现为VC在保护微生物群-肠道-大脑轴方面的作用提供了机制上的见解，提示其可作为水生系统中减少Cr(VI)毒性的潜在补充剂。