全球对碳中和的追求促使各国采用更清洁、更高效的能源。其中,核能因其高能量密度和极低的温室气体排放而被广泛认为是关键的低碳解决方案(Dong et al., 2025; Zhou et al., 2024)。为了散发反应堆热量,大多数沿海核电站使用海水作为冷却剂,随后将这些海水排放回周围海洋环境(Gao et al., 2024)。这种热废水排放可使附近海域的水温在几小时到几天内比环境温度升高2–4°C,具体取决于反应堆负荷和局部水动力条件(Lin et al., 2021; Wang et al., 2024)。这种局部升温会破坏生态平衡,改变物种组成,并影响从初级生产者到鱼类的能量流动(Carneiro et al., 2024; Grilo et al., 2011; Smale et al., 2019; Zhou et al., 2025)。
在易受温度波动影响的物种中,大型黄鲷鱼(Larimichthys crocea)因其狭窄的耐热范围而尤为突出,热应力会严重影响其生长、新陈代谢、免疫功能和繁殖(Chen et al., 2025; Zeb et al., 2026)。由于肉质细腻且营养价值高,L. crocea是中国最具有价值的水产养殖物种之一(Zhang et al., 2025)。然而,过度捕捞和栖息地退化导致养殖方式从野生捕捞转向集约化养殖(Yuan et al., 2021)。这种鱼类主要在中国东海和南海的浅水海域养殖,尤其是在福建省宁德海附近,最近建设的沿海核电站进一步增加了热应力(Gao et al., 2024; Li et al., 2024)。这些人为压力使得L. crocea成为评估热废水排放生物影响的理想物种。因此,了解其对热应激的生理和分子反应对于预测生态脆弱性和制定适应性管理策略至关重要(Lv et al., 2021)。
肝脏作为负责解毒、新陈代谢和免疫调节的主要器官,对温度变化非常敏感,通常是鱼类热应激的早期指标(Huang et al., 2022)。即使短暂的温度升高也会破坏细胞稳态,导致氧化应激和可测量的肝细胞损伤(Duan et al., 2024)。这些效应通常表现为脂质过氧化增加以及抗氧化酶(如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性的变化,反映了肝脏应对热损伤的能力(Zheng et al., 2025)。温度升高还会影响参与新陈代谢、免疫和细胞应激调节的基因表达(Wang et al., 2019)。此外,热暴露会激活抗氧化和代谢通路,改变免疫信号传导,并在包括Micropterus salmoides在内的鱼类中诱导细胞凋亡(Wang et al., 2025)。然而,目前对L. crocea在模拟核电站热废水排放条件下的急性肝转录组反应了解不足,这限制了对其热耐受性的分子基础和人为热污染生态风险的全面理解。
为填补这一空白,将L. crocea幼体暴露在模拟的核电站热废水排放环境中,包括28°C的对照组温度以及29°C、30°C和32°C的升高温度,并在24小时和96小时时进行采样以捕捉急性反应。记录了存活情况,量化了肝脏氧化应激的生物标志物,并对肝脏进行了转录组分析以确定通路级别的变化。综合分析生物存活情况、肝脏损伤的生化指标和基因表达模式,可以全面评估高温对L. crocea生理功能的影响。