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我国内陆湖泊的水体污染和富营养化状态加剧，以太湖区域为例，日益频发的蓝藻水华在水环境中产生多种次级衍生代谢产物，其中以Microcystin-LR(MC-LR)异构体为代表的微囊藻毒素可以通过贝类等水生生物积累沿食物链或者直接经饮用水源进入动物乃至人体，最终作用的靶器官为体内的肝脏组织，由于其明显的肝脏毒性以及潜在的诱癌机制，已对生态环境与人群健康造成威胁。肝脏组织是脂肪合成和分解的主要场所，可吸收和降解各种类型的脂蛋白，是脂代谢过程的中枢器官。肝脏脂质代谢紊乱是一些代谢性疾病，如代谢综合征、2型糖尿病(type2diabetes mellitus，T2DM)和心血管等疾病的发病机制之一。已有研究证实，环境污染能够引发脂代谢相关疾病，如T2DM等的发生，但MC-LR对脂质代谢的影响及其生物机理目前尚未有专门研究。 本研究旨在考察MC-LR暴露对小鼠脂质代谢过程的影响效应，综合运用多种组学技术手段探究效应背后的生物学分子机理，以进一步评价微囊藻毒素暴露的健康风险。研究方法与结果如下: (1)MC-LR对C57小鼠灌胃经口染毒28d，0.2mg/kg/d高剂量染毒组小鼠肝脏肿大，出现炎症和脂肪堆积现象，腹脂率达到1.75g/100g body weight;生理生化检测显示血清与肝脏中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)与低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量变化显著，说明MC-LR暴露扰乱了小鼠机体脂质代谢的平衡状态，进而引发表型改变。 (2)运用1HNMR核磁共振技术与DGE数字基因表达谱技术进行代谢组与转录组检测，分析C57小鼠的血清、尿液代谢谱与肝脏基因转录谱的变化情况。血清、尿液代谢谱PLS-DA分析均显示，MC-LR染毒组小鼠的代谢物组分与对照组差异明显，血清中多种脂质代谢物含量发生变化;转录组学结果表明MC-LR处理组的差异表达基因主要涉及PPAR信号转导、不饱和脂肪酸合成、类固醇合成这3条分子通路的功能，从而引发机体脂质代谢紊乱。 (3)运用454焦磷酸测序技术与Illumina高通量测序技术进行C57小鼠肠道微生物宏基因组检测分析。肠道微生物的操作分类单元(OTU)数量和多样性随着MC-LR染毒剂量上升而明显下降，菌群中厚壁菌门与拟杆菌门的比例从对照组的0.926提高到MC-LR处理组的2.093(0.04mg/kg/d组)与2.771(0.2mg/kg/d组);肠道微生物功能基因分析结果显示多条能量代谢通路以及细菌内毒素的生物合成通路受到了MC-LR暴露影响，可能扰乱肠道营养物质吸收，引发机体炎症，导致后续代谢异常等级联反应。 (4)选择BKS.Cg-Dock7m+/+Leprdb/J品属的肥胖症小鼠(db/db)作为受试物种，MC-LR经口暴露28d，发现0.2mg/kg/d高剂量染毒组小鼠肝脏出现大范围炎性区域，腹脂含量升高到7.30g/100g body weight;生理生化检测显示血清与肝脏中TG、TC、HDL-C与LDL-C含量明显变化，454焦磷酸测序试验发现db/db型小鼠肠道菌群结构多样性指数下降，菌群中厚壁菌门与拟杆菌门的比例上升。db/db肥胖症小鼠的毒性反应与C57正常小鼠具有相似性，脂质代谢过程同样受到了MC-LR的扰乱。 综上所述，本项研究表明，微囊藻毒素MC-LR经口暴露会引起肠道菌群结构功能改变，经由PPAR等多条生物学通路扰乱正常的脂质代谢过程，从而诱发一系列代谢疾病，具有潜在健康风险。生物组学技术的综合运用有助于全面检测环境污染物毒性效应和深入解析复杂致毒机制。