父母接触DEHP（邻苯二甲酸羟基乙基酯）会在斑马鱼中引发性别特异性的生殖毒性，并导致未接触该物质的后代出现行为缺陷

《Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management》：Parental DEHP exposure induces sex-specific reproductive toxicity in zebrafish and behavioral deficits in unexposed offspring

　　

孙亚楠|范玉清|党耀|丁萍|李欣|李刚|罗浩杰|赵建良|胡国成

华南师范大学环境研究所，广东省化学污染与环境安全重点实验室，教育部环境理论化学重点实验室，中国广州510006

摘要

邻苯二甲酸盐（PAEs）作为一种普遍存在的环境污染物，已引起广泛关注。其中，邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）最为常见，尤其是在聚氯乙烯的制造过程中。尽管DEHP对暴露个体的直接毒性效应已有充分记录，但关于DEHP通过亲代传递给未暴露后代并引发不良后果的潜力却知之甚少。在本研究中，成年斑马鱼长期暴露于与环境相关的DEHP浓度（0、0.3、3和30 μg/L）下，随后在无DEHP的水中产卵。DEHP在亲代的性腺中积累，并传递给未暴露的F1代胚胎。与对照组相比，暴露于30 μg/L DEHP的亲代所产出的胚胎直径显著增大，在明暗循环下的运动能力明显受损。综合多组学分析进一步表明，iba57（线粒体功能）和a2m3a（神经发育）在mRNA和蛋白质水平上均出现持续失调，将这些表型变化与线粒体功能障碍和神经发育紊乱联系起来。这些发现表明，即使在环境相关浓度下，通过亲代传递的DEHP也会对未暴露的后代产生持久影响，提示当前的生态风险评估框架可能低估了DEHP的长期风险。

引言

增塑剂，特别是邻苯二甲酸盐（PAEs），是一类重要的塑料添加剂，也越来越被认为是被忽视的环境挑战。邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）是最常用的PAEs之一，广泛应用于消费品和工业产品中，包括儿童玩具、食品包装、医疗用品、室内装饰、农业塑料和个人护理用品（Gao等人，2018年）。作为添加剂，DEHP并未与聚合物基质共价结合，而是依靠氢键和范德华力等弱相互作用，使其在整个产品生命周期中容易渗入环境（Yang等人，2024a）。因此，在水生环境中广泛检测到DEHP，其浓度范围从海水中背景水平的0.122 ± 0.089 μg/L（Shen等人，2025年）到塑料化工园区废水中 的32.6 ± 7.9 μg/L（Wang等人，2025年）不等。在湖泊的水面上，平均浓度为1.56 ± 0.62 μg/L（Huang等人，2024年）；而珠江三角洲地区的地下水中，浓度在雨季可达1.2 ± 0.350 μg/L，在旱季为0.164 ± 0.157 μg/L（Qiao等人，2025年）。甚至饮用水中也含有可检测到的DEHP，平均浓度为3.56 μg/L（Farhadi等人，2025年）。

大量研究表明，DEHP exposure对水生生物的生殖健康构成严重威胁（Zhang等人，2021年）。在日本青鱼（Oryzias latipes）中，环境相关浓度的DEHP会降低成熟卵子和精子的数量（Yuen等人，2020年）。同样，10和100 μg/L的DEHP暴露会损害雄性锦鲤（Cyprinus carpio）的配子质量（Bisai等人，2023年）；在斑马鱼中，100 μg/L的DEHP会干扰精子发生和精子超微结构，最终影响生殖功能（Ma等人，2018年）。尽管这些研究主要集中在暴露的F0代个体的直接毒性上，但越来越多的人认识到不良后果也可能出现在未暴露的后代身上。目前对于这种代际效应的普遍解释是表观遗传继承。然而，人们往往忽视了表观遗传重编程本身可能由污染物在后代体内的物理存在所触发。由于DEHP具有高脂溶性，它容易在富含脂质的组织（如性腺）中积累，从而在配子中留下化学残留物，这些残留物可能成为将毒性传递给后代的直接途径。

斑马鱼是研究这一现象的理想模型。它们的卵子通过外部受精，在与周围环境的直接接触中发育，这使得可以实时观察发育和行为异常，作为毒性的敏感指标（Horzmann和Freeman，2018年）。此外，组学技术的整合使得能够阐明这种代际效应背后的复杂分子机制（Pei等人，2025年）。在本研究中，我们将斑马鱼暴露于与环境相关的DEHP浓度下，并评估了F0代的生殖毒性，包括性腺体指数（GSI）、累积繁殖力、胚胎直径、胚胎重量和性腺组织学。然后，我们通过测量死亡率、孵化率、畸形率、体长和游泳行为来评估未暴露的F1代后代的代际效应。最后，我们利用整合转录组学和蛋白质组学分析，识别与亲代DEHP暴露相关的后代持久性分子变化。通过探讨亲代积累的DEHP是否传递给后代并导致代际毒性，本研究旨在为低水平污染暴露的长期生态风险提供新的视角。

章节片段

化学品和试剂

DEHP（CAS: 117-81-7，纯度 > 98%）和二甲基亚砜（DMSO，CAS: 67-68-5，纯度 > 99%）从TCI（上海，中国）和Aladdin（上海，中国）购买。内标物二乙基邻苯二甲酸酯-d₄（DEP-d₄，CAS 93952-12-6）和DEHP-3,4,5,6-d₄（DEHP-d₄，CAS 93951-87-2）从J&K Scientific（北京，中国）获得。HPLC级甲醇、乙腈、二氯甲烷和己烷从Merck（德国达姆施塔特）购买。

DEHP储备溶液溶解在DMSO中

亲代和后代中DEHP的生物累积

在对照组和0.3 μg/L处理组中，亲代和后代胚胎中的DEHP浓度均低于检测限（LOD）。然而，在3和30 μg/L浓度下观察到DEHP的浓度依赖性生物累积（图1）。在雌性卵巢中，DEHP浓度分别为1.95 ± 0.408 μg/g和3.77 ± 0.723 μg/g，对应的生物浓缩系数（BCF）分别为796和205 L/kg。在雄性睾丸中，DEHP浓度分别为7.72 ± 0.296 μg/g和10.9 ± 0.856 μg/g，BCF分别为3150和591 L/kg

DEHP的生物累积和性别特异性生殖毒性

DEHP是一种高脂溶性化合物，这使其易于在富含脂质的组织中长期滞留和积累（Kumar等人，2025年；Song等人，2024年）。先前的研究表明，DEHP在暴露后会在水生生物的多种组织中积累，呈现出依赖疏水性的模式，并可通过食物链传递，导致病理损伤（Liao等人，2023年；Liu等人，2025a；Lyu等人，2023年）。与这些发现一致，我们的研究表明

结论

本研究提供了证据，证明与环境相关的DEHP暴露不仅会影响直接暴露的斑马鱼的生殖健康，还会导致未暴露后代的行为缺陷。综合多组学分析揭示了参与线粒体功能（iba57）和神经发育（a2m3a）的基因持续失调，将这些分子变化与观察到的表型改变联系起来。关键的是，这些变化发生在低于导致明显症状的浓度

CRediT作者贡献声明

孙亚楠：撰写 – 原始草稿、可视化、正式分析、数据管理。范玉清：撰写 – 审稿与编辑。党耀：撰写 – 审稿与编辑、方法学、概念设计。丁萍：监督。李欣：验证。李刚：软件、方法学。罗浩杰：软件、实验设计。赵建良：撰写 – 审稿与编辑。胡国成：撰写 – 审稿与编辑、资源获取、项目管理、资金筹措、概念设计

Yang等人，2024b。

利益冲突声明

?作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的报告。

致谢

本研究得到了中国国家重点研发计划（2022YFC3902102）的支持。