【摘 要】
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甲基汞（Methylmercury,Me Hg）是世界范围内公认的全球性环境污染物之一,具有毒性强、分子量小、亲脂性、难代谢等特点,因此容易在水生生物中积累,并通过水生食物链转移和放大。浮游动物是水生生态系统中生产者和次级消费者之间的重要营养纽带,是Me Hg在食物链中转移和放大的重要环节。本研究以褶皱臂尾轮虫（Brachionus plicatilis）为研究对象,探讨Me Hg在其体内的积累方
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甲基汞（Methylmercury,Me Hg）是世界范围内公认的全球性环境污染物之一,具有毒性强、分子量小、亲脂性、难代谢等特点,因此容易在水生生物中积累,并通过水生食物链转移和放大。浮游动物是水生生态系统中生产者和次级消费者之间的重要营养纽带,是Me Hg在食物链中转移和放大的重要环节。本研究以褶皱臂尾轮虫（Brachionus plicatilis）为研究对象,探讨Me Hg在其体内的积累方式与毒性机制,以期为今后研究Me Hg在水生食物链的传递和毒性效应提供重要的理论基础。本研究建立了聚集诱导荧光探针（AIEgen）测定Me Hg的新方法,既可定量测定轮虫对Me Hg的代谢水平,还可定性可视化轮虫体内Me Hg的分布位点和积累规律;并通过构建两种不同的Me Hg暴露途径（Me Hg浸泡和投喂经Me Hg毒化的小球藻）,分析Me Hg对轮虫的致毒机制;利用组学研究技术,构建两种不同暴露途径下轮虫的转录组和代谢组文库,结合生物信息学的分析方法,探究Me Hg对轮虫的毒理代谢通路。研究结果如下:1.基于用AIEgen构建法检测甲基汞的新方法的构建（1）汞探针AIEgen（m-TPE-RNS）和Me Hg在水占比60%的水-乙腈溶剂中,能够表现出最强烈的发光。生成物在荧光分光光度计检测下,具有480 nm和585 nm两处波峰。将Me Hg浓度与两处波峰荧光强度比值(I585/I480)拟合方程,发现幂函数y=0.844x1.349具有最高的拟合度,将其作为检测Me Hg浓度的标准曲线。（2）在激光共聚焦显微镜下荧光示踪Me Hg在水生生物体内的分布。先以Me Hg浸泡水生生物60 min后,用AIEgen染色,拍摄DAPI和EGFP双通道叠加照片。发现蛋白核小球藻的体内除自身荧光外,有Me Hg的荧光。褶皱臂尾轮虫的头冠、口、咽、咀嚼囊、食道、胃、肠等器官发现Me Hg的荧光。轮虫卵的卵壳表面和胚胎膜周围发现Me Hg的荧光,而气室中没发现明显荧光。隆线溞的眼睛、甲壳、食道有不同程度的荧光。2.甲基汞在轮虫体内的代谢水平和分布规律:基于AIEgen法（1）轮虫对Me Hg的吸收随着处理时间的变化而不断波动。在180 min时,积累量为2.33μg（对照组为5.02μg）,即吸收率已达46.5%,说明轮虫可以快速吸收水体中的Me Hg。轮虫对Me Hg的释放结果表明,在180 min以内,Me Hg的释放量变化幅度较小（0.38–0.46μg）,只占Me Hg吸收量的23.7%。说明大部分的Me Hg被轮虫富集在体内,难以被轮虫排出。（2）荧光示踪的结果显示:在浸泡组中Me Hg主要分布在轮虫的头冠和咀嚼囊、食道、胃、肠等消化器官;在投喂组中Me Hg除积累在头冠和消化器官外,在足腺也有分布。两种途径均未发现Me Hg在轮虫体表和排泄系统的大量分布。表明Me Hg从头冠下的口、咽进入轮虫消化系统,并与轮虫的消化道壁结合进入体内;同时Me Hg能够与体壁相结合或通过轮虫的呼吸作用穿透体壁进入体内;而Me Hg未分布在排泄系统,也表明轮虫难以主动将Me Hg排出体内。3.甲基汞胁迫下褶皱臂尾轮虫的组学研究（1）转录组分析最终得到104.02Gb的Clean Data,数据拼接获得41,031条Unigene。差异表达基因统计结果表明,浸泡组共311条差异表达基因,其中上调基因43个,下调基因268个;投喂组共477条差异表达基因,其中上调基因211个,下调基因266个。代谢组分析结果表明,浸泡组共563个差异代谢物,其中上调代谢物34个,下调代谢物529个;投喂组共398个差异代谢物,其中上调代谢物88个,下调代谢物299个。（2）浸泡组中的褶皱臂尾轮虫表现出谷胱甘肽的解毒作用和ABC转运蛋白的外排作用。投喂组中的轮虫表现出对碳代谢产生能量、对溶酶体代表的细胞自噬功能和Notch信号通路介导的神经系统的调节产生干扰。两种暴露途径共同表现出Me Hg诱导了轮虫细胞色素P450的解毒作用,并影响精氨酸的生物合成和代谢,以便产生更多能量用于抵抗Me Hg的毒性。
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