斑马鱼模型在气候变化毒理学评估中的应用：揭示非生物胁迫因素与环境污染物之间的协同效应

《Molecular & Cellular Toxicology》：Zebrafish model in climate change toxicology assessment: unraveling the synergistic effects of abiotic stressors and environmental pollutants

气候变化引发的水温升高和酸化对水生生态系统的影响及其与重金属、微塑料的协同毒性作用，通过斑马鱼模型揭示了氧化应激、凋亡失调和表观遗传改写等机制，导致跨代持久效应。

　　

摘要

综述目的

本文以斑马鱼（Danio rerio）为模式生物，探讨了气候变化引发的环境压力因素（尤其是水温升高和酸化）对水生生物的多方面影响。随着全球气候变化的加速，水生生态系统日益受到非生物压力因素与人为污染物（如重金属和微塑料）之间复杂相互作用的影响。本文研究了气候变化如何改变共存污染物的物理化学性质和毒性特征，这些变化可能进一步加剧不良生物效应。此外，我们强调了斑马鱼模型在阐明这些毒理学相互作用机制方面不可或缺的作用。这些机制包括氧化应激、细胞凋亡以及表观遗传修饰等。这些机制上的认识有助于制定有效的缓解策略，以应对未来的环境危机。重要的是，本文还指出新的证据表明，气候变化引发的压力因素可导致持续的表观遗传重编程，这种重编程可能会将毒理学效应延续到暴露期之后，甚至影响到后续的发育阶段。

最新研究进展

最新研究表明，气候变化在水生生态系统中起到了显著的“毒性放大器”作用。利用斑马鱼进行的研究表明，环境变化（尤其是温度升高和酸化）显著增强了共存污染物（如重金属和塑料）的生物可利用性和生理影响。这些相互作用导致的生物损伤远超单一压力因素的叠加效应，表现为氧化应激加剧、细胞凋亡失调以及斑马鱼出现严重的形态缺陷。更重要的是，最新研究还发现，这些气候变化引发的压力因素能够引起稳定的表观遗传改变，从而为长期存在的发育、生理和行为效应提供了机制基础，这些效应可能持续贯穿整个生命周期，并可能传递给后代。总体而言，这些发现表明表观遗传效应和代际效应是气候变化毒理学的核心特征，凸显了气候变化引起的压力与化学污染之间的相互作用对水生生物构成的复杂多维威胁，需要从整体机制角度进行理解。