随着人类社会的发展,大量生活污水以及在农业上施用的化肥等营养物质不断排入江河湖泊等水体,造成水体富营养化问题日益严重,导致蓝藻水华频繁暴发。蓝藻水华大面积暴发的重要危害之一是产生多种类型的藻毒素。微囊藻毒素(microcystins,MCs)是众多蓝藻毒素种类中最为常见的一类,而且LR型微囊藻毒素(microcystin-LR,MC-LR)的毒性最大,分布最广,危害也最为严重。鱼类可以通过皮肤和鳃的呼吸作用以及摄食吸收水中的微囊藻毒素。MC-LR在鱼体内的主要靶器官是肝脏,可对肝脏造成严重损伤。近年来,研究发现MC-LR还可以造成鱼类肾脏、脾脏等组织器官发生病理损伤,以及对鱼类的免疫调节产生影响。本研究从斑马鱼的组织病理损伤和免疫调节两个方面,探究MC-LR对斑马鱼的致毒效应。以3月龄的性成熟斑马鱼为实验材料,对其进行为期30 d的MC-LR的体外暴露,处理浓度分别为0、1、5、20μg/L;通过使用光学显微镜和透射电子显微镜观察斑马鱼脾脏、肠道和鳃的组织病理变化;使用实时荧光定量PCR技术检测斑马鱼脾脏、肠道和鳃3个组织中五个免疫相关基因Ⅰ型干扰素(IFN-1)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-8(IL-8)、转化生长因子β(TGFβ)、肿瘤坏死因子α(TNFα)转录水平的变化。主要研究结果如下:1.MC-LR对斑马鱼脾脏、肠道和鳃的组织病理影响通过光学显微镜和透射电子显微镜观察发现MC-LR暴露导致斑马鱼脾脏、肠道和鳃均出现不同程度损伤。在5和20μg/L MC-LR处理组中,斑马鱼脾脏出现组织坏死,淋巴细胞线粒体水肿,细胞核变形和细胞质浓缩;光镜观察结果显示斑马鱼肠道绒毛顶端细胞溶解,肠道上皮细胞脱落,绒毛出现破损,通过电子显微镜观察发现斑马鱼肠道微绒毛断裂并出现严重脱落;鳃组织光镜切片观察发现,鳃组织上皮水肿、隆起,鳃丝出血和鳃小片充血、融合。对斑马鱼前肠和后肠绒毛高度检测结果显示,MC-LR暴露导致肠道绒毛损伤,处理组斑马鱼肠道绒毛高度显著性低于对照组。结果表明,MC-LR处理能够引起斑马鱼脾脏、肠道和鳃发生严重组织损伤,且具有剂量依赖效应。2.MC-LR对斑马鱼免疫相关基因表达的影响经过MC-LR暴露后,本研究检测IFN-1、IL-1β、IL-8、TGFβ和TNFα等五个免疫相关基因在斑马鱼脾脏、肠道和鳃中的表达。结果表明不同的基因在不同的组织中随着MC-LR处理浓度的不同呈现出不同程度的上升表达趋势。在脾脏中,20μg/L MC-LR处理时IFN-1和IL-8的表达量与对照组相比显著性上升,IL-1β和TNFα的表达量在1μg/L MC-LR处理组显著上调。在肠道和鳃中,IFN-1、IL-8、TGFβ和TNFα的基因表达水平在处理组均显著性升高。研究表明,虽然MC-LR暴露引起斑马鱼发生严重的组织损伤,但是鱼体可以通过调节先天性免疫相关基因的表达以抵抗和减弱这种组织损伤效应。