一
文章亮点
1.首次使用转录组学方法分析双酚AF对硬骨鱼的毒性机制。
2.双酚AF诱导斑马鱼幼鱼基因表达异常。
3.双酚AF破坏斑马鱼幼鱼的早期发育和免疫过程。
4.斑马鱼幼鱼的MAPK信号通路受到双酚AF的显著干扰。
5.MAPK信号通路中的核心基因为fgf3，fgf4，map2k1，myca和casp3b。
二
文章简介
双酚AF是双酚A的替代物，作为交联剂和单体广泛应用于塑料工业。当前环境中双酚AF的含量越来越高，人们已经在不同的环境介质，甚至食物和母乳中检测到双酚AF，双酚AF对生态系统和人类健康带来威胁。
国内外学者已经开展了大量双酚A对鱼类的毒性研究，确定了基因毒性、发育毒性、免疫毒性、内分泌干扰和神经毒性等。然而，人们对双酚A的替代物——双酚AF的毒性研究相对较少，尤其缺乏双酚AF免疫毒性的体内研究及其毒性机理研究。
本研究以模式生物斑马鱼为研究对象，结合转录组学技术和生化实验结果，评估双酚AF的毒性。
转录组测序（RNA-seq）结果显示，在暴露于浓度为0.1μg/L、1μg/L、10μg/L和μg/L双酚AF，时长为h的斑马鱼幼鱼中获得了、、和个差异表达基因。在对所有差异表达基因以及剂量效应相关的基因集进行GO和KEGG通路富集分析发现，双酚AF显著影响斑马鱼胚胎的早期发育、刺激反应和MAPK信号通路。同时，通过蛋白互作网络分析，fgf3、fgf4、map2k1、myca和casp3b被识别为MAPK信号通路中的核心基因，并在该信号通路中发挥关键作用。
生化实验结果显示，1μg/L和10μg/L双酚AF暴露组的斑马鱼胚胎的孵化率受到显著抑制；μg/L双酚AF暴露使得总抗氧能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）含量和脂质过氧化（LPO）水平显著增加，表明斑马鱼幼鱼的抗氧化系统受到显著干扰；此外，所有双酚AF暴露组中碱性磷酸酶（AKP）的活性均显著降低。上述结果表面，双酚AF影响了斑马鱼幼鱼的早期发育，对幼鱼造成氧化压迫，从而干扰幼鱼的免疫系统，这与转录组测序结果一致。
综上，该体内实验结果证实了双酚AF通过调节MAPK信号通路影响斑马鱼幼鱼的早期发育与免疫反应，为双酚类物质在水生生物中的毒性研究提供研究基础和依据。
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图1.（a）双酚AF暴露后斑马鱼胚胎孵化率的变化；（b）双酚AF暴露后斑马鱼幼鱼体长的变化；（c）10μg/L和μg/L双酚AF暴露后斑马鱼幼鱼的畸形情况；（d-g）双酚AF暴露后，斑马鱼组织内总抗氧能力（T-AOC，d）、超氧化歧化酶（SOD，e）、丙二醛（MDA，f）和碱性磷酸酶（AKP，g）含量变化。数据表示为平均值±标准差（n=3）；单因素方差分析组间数据，"*"表示处理组与对照组之间有显著性差异（LSD，*p0.05）。
图2.在0.1μg/L（a），1μg/L（b），10μg/L（c）和μg/L（d）双酚AF暴露后斑马鱼幼鱼体内所有表达基因的火山图。在火山图中，红色和蓝色点分别表示表达上调和下调差异表达基因(DEGs)，灰色点表示表达无显著变化的基因。Y轴和X轴分别为基因的log2foldchange和log2FPKM。
图3.（a）样品间差异表达基因结果统计；在0.1μg/L（b），1μg/L（c），10μg/L（d）和μg/L（e）双酚AF暴露后斑马鱼幼鱼体内所有DEGs表达模式的聚类分析热图。热图中的颜色表示BPAF暴露组相对于DMSO组的表达变化；红色表示上调，绿色表示下调。
图4.（a）四组双酚AF暴露组差异表达基因韦恩图；（b）68个共同DEGs基因本体论（GO）富集结果。Y轴为GOTerms，气泡的大小表示注释到某个GOTerm上的DEGs数目，颜色代表富集p-value值，颜色越深代表p-value值越小。X轴为富集比例，即选定的基因集中注释到某一条目的基因数与本物种注释到该条目总基因数的比值；（c）四组双酚AF暴露组基因表达剂量效应分析；上调基因（d）与下调基因（e）基因本体论（GO）在生物网络中的富集结果。GOTerms在图中表示为节点，颜色梯度（黄色至橙色）表示统计项富集显著性（p0.05），白色表示无显著性差异，节点大小表示每个GO项的基因数目;（f）剂量效应相关基因基因本体论（GO）富集结果。
图5.（a）剂量效应相关基因的京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析;（b）MAPK信号通路的蛋白互作网络分析（PPI）；红色代表上调基因，绿色代表下调基因，菱形表示核心基因，圆圈表示非核心基因；（c-f）核心基因（myca，fgf3，fgf4，map2k1和casp3b）与11个在MAPK信号通路随机选择的基因(grb2b,mapk12a,arrβ2a,tek,tp53,csf1rb,fgf10a,flt4,LOC,vegfab和mycb)在实时荧光PCR（qRT-PCR）和RNA测序分析结果之间表达变化的比较。单因素方差分析组间数据，"*"表示处理组与对照组之间有显著性差异（LSD，*p0.05）。
三
补充内容
南方科技大学李容珍为本文的第一作者。李容珍，南方科技大学环境学院本科生，从事双酚类物质对鱼类的毒性作用方面研究工作。裘文慧博士，现任南方科技大学环境科学与工程学院研究助理教授及广东省土壤与地下水污染防控及修复重点实验室助理主任。迄今为止以第一或通讯作者发表SCI学术论文20余篇。郑春苗博士，现任南方科技大学环境科学与工程学院讲席教授。发表了专著5部，SCI论文余篇，开发了地下水污染模拟标准软件MT3D和MT3DMS，在多个国家得到广泛使用。
四
论文ID
原文题目：TranscriptomicanalysisofbisphenolAFonearlygrowthanddevelopmentofzebrafish(Daniorerio)larvae题目译名：双酚AF对斑马鱼早期生长发育的转录组学分析
通讯作者及单位：郑春苗，南方科技大学
引用信息：Li,R.,Liu,S.,Qiu,W.,Yang,F.,Zheng,Y.,Xiong,Y.,Li,G.Zheng,C.()TranscriptomicanalysisofbisphenolAFonearlygrowthanddevelopmentofzebrafish(Daniorerio)larvae.EnvironmentalScienceandEcotechnology.4054.
DOI:
