MicroRNA參與水生動(dòng)物環(huán)境污染物脅迫應(yīng)答的 研究進(jìn)展

王夢婷 曹杰宇 王忠新 王雅瑜 楊大佐 周一兵 趙歡

（1. 大連海洋大學(xué) 遼寧省海洋生物資源恢復(fù)與生境修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，大連 116023；2. 大連海洋大學(xué) 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部北方海水增養(yǎng)殖重點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室，大連 116023）

Micro RNA（miRNA）是一類長度約為18-24個(gè)核苷酸的非編碼內(nèi)源RNA［1］，1993年在秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）中首次發(fā)現(xiàn)miRNA（lin-4），目前在植物、動(dòng)物、細(xì)菌和部分病毒中都發(fā)現(xiàn)miRNA的存在。動(dòng)物miRNA的合成包括初級轉(zhuǎn)錄本miRNA，前體miRNA到成熟miRNA三個(gè)階段。細(xì)胞核內(nèi)編碼miRNA的基因通過RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄形成初級轉(zhuǎn)錄本miRNA，即pri-miRNA，pri-miRNA包含5′端帽子和3′端多聚腺苷酸尾巴結(jié)構(gòu)。pri-miRNA隨即在核糖核酸酶RNase III（double- strand specific ribonuclease，Drosha） 作 用 下 形成60-70個(gè)堿基的發(fā)卡狀結(jié)構(gòu)前體miRNA（premiRNA）［2］。pre-miRNA 隨后被轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Exportin-5從細(xì)胞核中轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)［3］，經(jīng)Dicer剪切成為雙鏈復(fù)合體結(jié)構(gòu)［4］。雙鏈復(fù)合體解鏈形成成熟的miRNA，成熟的單鏈miRNA與RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物RISC（RNA-induced silencing complex）結(jié)合而發(fā)揮作用。雖然miRNA序列較短，但是已有研究發(fā)現(xiàn)其在基因表達(dá)中起到重要作用。miRNA與特異性的靶目標(biāo)mRNA進(jìn)行不完全互補(bǔ)配對，通過誘導(dǎo)靶基因mRNA降解或抑制靶基因mRNA翻譯等方式對基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控［5-6］。已有報(bào)道表明miRNA參與動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育［7］、分化［8］、增殖和凋亡［9］、免疫［10］、脂肪代謝［11］等多種生命活動(dòng)。

水生生物生活離不開水，水環(huán)境的改變會對水生生物機(jī)體穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生影響，重金屬、有機(jī)污染物等問題已嚴(yán)重影響水生生物的生存及水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。越來越多的證據(jù)表明 miRNA在水生生物外源環(huán)境因子脅迫應(yīng)答中發(fā)揮著不可或缺的作用，如在重金屬或有機(jī)污染物等污染脅迫下，miRNA通過調(diào)控細(xì)胞發(fā)育或凋亡、機(jī)體解毒代謝及改變機(jī)體耐受性等過程，參與機(jī)體對污染物的毒性響應(yīng)。本文對在不同類型環(huán)境污染物脅迫下，水生生物體內(nèi)miRNA參與調(diào)控的機(jī)制進(jìn)行綜述，以期為后續(xù)系統(tǒng)開展miRNA參與水生動(dòng)物抗逆性方面的研究奠定一定的理論基礎(chǔ)。

1 環(huán)境污染物脅迫下miRNA的響應(yīng)機(jī)制

1.1 重金屬脅迫下miRNA的響應(yīng)機(jī)制

重金屬在環(huán)境中普遍存在，可通過呼吸、體表滲透、攝食等方式進(jìn)入水生動(dòng)物體內(nèi)，但重金屬在動(dòng)物體內(nèi)不易降解，因此會長期蓄積在動(dòng)物體內(nèi)，進(jìn)而引起細(xì)胞凋亡，影響機(jī)體生長發(fā)育［12］。不同種類的水生動(dòng)物對重金屬的耐受性存在差異，在無脊椎動(dòng)物貝類和節(jié)肢動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)miRNA參與機(jī)體對重金屬的耐受性。Bao等［13］將泥蚶（Tegillarca granosa）暴露于250 μg/L鎘24 h后發(fā)現(xiàn)，泥蚶血淋巴中16個(gè)miRNAs出現(xiàn)了差異表達(dá)，其中TgrnmiR-21表達(dá)量出現(xiàn)明顯下調(diào)，并調(diào)控陽離子擴(kuò)散促進(jìn)子（cation transport and diffusion facilitators，CDF）相關(guān)蛋白，進(jìn)而改變生物體內(nèi)金屬穩(wěn)態(tài)性和耐受性。Chen等［14］發(fā)現(xiàn)暴露于20 μg/L鎘中48 h會引起淡水枝角水蚤（Daphnia pulex）體內(nèi)21個(gè)miRNAs表達(dá)發(fā)生改變，miR-71和miR-210出現(xiàn)明顯上調(diào)，靶向調(diào)控SCN2A、SLC31A1基因，進(jìn)而參與機(jī)體的離子運(yùn)輸，其中miR-71是Ca2+信號抑制劑，其表達(dá)量的上調(diào)會抑制Ca2+的信號傳導(dǎo)，進(jìn)而改變鎘誘導(dǎo)下淡水枝角水蚤的離子穩(wěn)態(tài)。Chen等［15］進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)將淡水枝角水蚤（D. pulex）暴露于10 μg/L鎘繁育25代后進(jìn)行凈化，凈化的子二代和子三代淡水枝角水蚤體內(nèi)miR-33、miR-252表達(dá)下調(diào)，預(yù)測miR-33、miR-252可能通過調(diào)控GTPase通路，抑制細(xì)胞生長和增殖，進(jìn)而達(dá)到增加機(jī)體鎘耐受性的目的。

miRNA除了可以改變水生動(dòng)物重金屬耐受性，還會通過調(diào)控水生動(dòng)物的免疫應(yīng)激和解毒代謝參與機(jī)體對重金屬的毒性效應(yīng)，已有報(bào)道表明鎘可引起魚體內(nèi)參與應(yīng)激調(diào)控的相關(guān)miRNA表達(dá)發(fā)生變化，進(jìn)而影響下游基因的表達(dá)。Liu等［16］將錦鯉（Cyprinus carpio）暴露于0.275 mg/L鎘中30 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)魚體前腎中miR-122、novel-miR6、miR-193a-3p表達(dá)顯著下調(diào)，而miR-27a-5p表達(dá)顯著上調(diào)，靶向 上 調(diào)BAX、BAD、BAK、CASPASE9和 PIDD基因，其中miR-122和miR-193a-3p參與機(jī)體抗炎和抗腫瘤過程，而miR-27a-5p則會抑制炎癥反應(yīng)，這些miRNAs的變化表明鎘脅迫可能會引起錦鯉前腎細(xì)胞凋亡。Qiang等［17］發(fā)現(xiàn)暴露于12 mg/L鎘的羅非魚（Oreochroms mossambcus）體內(nèi)miR-122表達(dá)明顯下調(diào)，其通過與MT3′UTR結(jié)合，降低熒光素酶活性，促進(jìn)機(jī)體金屬硫蛋白（metallothionein，MT）的表達(dá)，證實(shí)miR-122在羅非魚應(yīng)激反應(yīng)的調(diào)節(jié)中也起重要作用。重金屬脅迫下，miRNA的差異表達(dá)在甲殼類和貝類也有相關(guān)報(bào)道。Guo等［18］將凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）暴露于5 mg/L銅中發(fā)現(xiàn)，miR-1175a-3p、novel-miR-46、miR-228、novel-miR-8及其調(diào)控的靶向基因（機(jī)體免疫反應(yīng)、細(xì)胞凋亡及外源物質(zhì)代謝相關(guān)基因如細(xì)胞色素P450（CYP450）、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶（glutathione S-transferase，GST）、凋亡抑制蛋白（inhibitor of apoptosis proteins，IAPs）等）表達(dá)出現(xiàn)顯著變化，表明miRNAs可能參與凡納濱對蝦抵御重金屬脅迫的調(diào)控。張晶晶等［19］將中國蛤蜊（Mactra chinensis）暴露于2.76 mg/L鎘中48 h，發(fā) 現(xiàn)miR-2202-5p、miR-963-3p和miR-216c-3p表達(dá)顯著上調(diào)發(fā)現(xiàn)，蛋白磷酸酶2A（protein phosphatase 2A，PP2A）活性下降，通過介導(dǎo)AMP-激活蛋白激酶α（AMPKα）的去磷酸化來調(diào)控?zé)嵝?克 蛋 白（heat shock proteins，HSP）中HSP70和HSP27的表達(dá)并參與細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)，預(yù)測這些miRNAs可能參與重金屬脅迫下機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)。以上研究結(jié)果表明，miRNA可以作為重金屬對水生動(dòng)物毒性效應(yīng)的分子標(biāo)記，調(diào)控解毒代謝及免疫調(diào)節(jié)相關(guān)靶基因，進(jìn)而引起機(jī)體反應(yīng)。

1.2 有機(jī)污染物 脅迫下miRNA的響應(yīng)機(jī)制

除重金屬以外，有機(jī)物也是一類廣泛存在于水生環(huán)境中的污染物，已有大量研究表明有機(jī)污染物暴露會影響水生生物個(gè)體發(fā)育、性腺分化等多個(gè)生理生化過程，miRNA可參與有機(jī)污染物脅迫下水生生物體內(nèi)生理活動(dòng)的調(diào)控。目前在模式生物斑馬魚（Danio rerio）胚胎中已開展部分研究，發(fā)現(xiàn)miRNA可調(diào)控有機(jī)污染物脅迫下斑馬魚胚胎心臟發(fā)育。王菊等［20］發(fā)現(xiàn)暴露于10 mmol/L丙烯酰胺（acrylamide，ACR）的斑馬魚胚胎體內(nèi)miR-21表達(dá)上調(diào)，miR-21靶向調(diào)控心臟形成關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子Hand2基因的表達(dá)，進(jìn)而可能影響斑馬魚心臟細(xì)胞的生長和分化過程。Wu等［21］發(fā)現(xiàn)暴露于六溴環(huán)十二烷（hexabromocyclododecane，HBCD）的斑馬魚胚胎體內(nèi)miR-1表達(dá)下調(diào)進(jìn)而抑制nkx2.5基因表達(dá)，預(yù)測miR-1參與六溴環(huán)十二烷暴露下斑馬魚心臟發(fā)育的調(diào)控。Jenny等［22］將斑馬魚胚胎暴露于5 nmol/L的2，3，7，8-四氯二苯并二噁英（2，3，7，8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin，TCDD）60 hpf后發(fā)現(xiàn)，miR-23a、miR-23b、miR-24、miR-27e和miR-451表達(dá)發(fā)生改變，調(diào)控AHR通路，其中miR-23a和miR-24的上調(diào)可能與TCDD引起斑馬魚心臟發(fā)育畸形相關(guān)。miRNA不僅可對有機(jī)污染物脅迫下斑馬魚胚胎心臟發(fā)育進(jìn)行相關(guān)調(diào)控，也可影響骨骼、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。Ju等［23］發(fā)現(xiàn)多氯聯(lián)苯（polychlorinated biphenyl，PCB）（PCB1254）暴露下斑馬魚胚胎體內(nèi)miR-21表達(dá)上調(diào)，抑制骨形態(tài)發(fā)生蛋白受體Ⅱ（bone morphology protein receptor II，BMPRII）表達(dá)，影響斑馬魚胚胎骨骼發(fā)育。Zhang等［24］將受精后6 hpf 至120 hpf的斑馬魚胚胎暴露于10 mg/mL全氟辛烷磺酸（perfluorooctane sulphonate，PFOS）中發(fā)現(xiàn)，PFOS會引起20個(gè)miRNAs表達(dá)出現(xiàn)上調(diào)，19個(gè)miRNAs表達(dá)下調(diào)，預(yù)測其中表達(dá)上調(diào)的miR-19b-c可靶向調(diào)控如Cdk5、smad1、sox11b和pou5f1等多種基因，進(jìn)而調(diào)控神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。也有研究表明miRNA在有機(jī)污染物脅迫下斑馬魚的細(xì)胞凋亡和信號傳導(dǎo)的改變中也起重要作用。

miRNA不僅參與有機(jī)污染物脅迫下斑馬魚胚胎發(fā)育的調(diào)節(jié)，在有機(jī)污染物對斑馬魚免疫毒性效應(yīng)中也具有一定的調(diào)控作用，可以調(diào)控斑馬魚的免疫防御及細(xì)胞凋亡過程。Huang等［25］和Zhou等［26］發(fā)現(xiàn)暴露于氟蟲腈的成年斑馬魚體內(nèi)miR-155，miR-216b和miR-499表達(dá)下調(diào)進(jìn)而調(diào)控cyb561d2基因表達(dá)上調(diào)，預(yù)測其參與氟蟲腈脅迫下斑馬魚體內(nèi)的免疫調(diào)節(jié)。Wang等［27］發(fā)現(xiàn)成年斑馬魚單獨(dú)和聯(lián)合暴露于30%三唑磷（triazophos）和1%氟蟲腈（fipronil）96 h，體內(nèi)miRNAs表達(dá)存在差異。三唑磷暴露下，魚體內(nèi)miR-21、miR-31、miR-203b和miR-455表達(dá)上調(diào)，miR-135c、miR-30b和miR-365表達(dá)下調(diào)；氟蟲腈暴露下，魚體內(nèi)miR-199、miR-22b和miR-499表達(dá)下調(diào)；聯(lián)合暴露下，魚體內(nèi)miR-735表達(dá)上調(diào)，miR-128、miR-9表達(dá)下調(diào)，其中miR-181a是唯一一個(gè)在兩種污染物中均出現(xiàn)表達(dá)上調(diào)，預(yù)測其可通過靶向 BCL-2、CD69基因，進(jìn)而調(diào)控機(jī)體免疫反應(yīng)。Jia等［28］發(fā)現(xiàn)成年斑馬魚暴露于不同濃度三唑磷中體內(nèi)miR-217表達(dá)出現(xiàn)下調(diào)，其調(diào)控的靶基因nup43表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞凋亡。

部分有機(jī)污染物（如雙酚A，雙酚S等）屬于環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，可以影響生物激素代謝，進(jìn)而產(chǎn)生生殖毒性效應(yīng)。在模式生物斑馬魚中已發(fā)現(xiàn)miRNA參與生物對有機(jī)污染物對生殖毒性響應(yīng)。Renaud 等［29］對0.125 nmol/L的雙酚A（bisphenolA，BPA）暴露下斑馬魚肝臟組織中miRNA表達(dá)進(jìn)行分析 發(fā) 現(xiàn)，14個(gè)miRNAs（miR-725、miR-724、miR-499-3p、miR-458、miR-430c、miR-430a、miR-430b、miR-499-5p、miR-205、miR-202、miR-193a、miR-184、miR-133a和miR-122）表達(dá)上調(diào)，1個(gè)miRNAs（miR-2189）表達(dá)下調(diào)，這些miRNAs可能靶向上調(diào)insrb、eif2ak3、traf2a基因，并參與機(jī)體生殖及激素代謝調(diào)控。Lee等［30］將雄性斑馬魚暴露于5 μg/L和50 μg/L雙酚S（bisphenol S）21 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn) 性腺中dre-miR-30c、miR-192、miR-430a、miR-430b、 miR-454和miR-499表達(dá)下調(diào)，這些miRNA靶向上調(diào)參與激素轉(zhuǎn)化的cyp19a1基因表達(dá)。miR-430是機(jī)體生殖調(diào)控的重要調(diào)節(jié)，以斑馬魚nanos1的3′UTR 作為靶點(diǎn)，誘導(dǎo)體細(xì)胞的mRNA的凋亡、降解，進(jìn)而調(diào)控激素代謝。脊椎動(dòng)物中除斑馬魚外，部分學(xué)者亦研究了多環(huán)芳烴暴露下稀有鮈鯽（Gobiocypris rarus）［31］和 文 昌 魚（Branchiostoma belcheri）［32］中miRNAs的表達(dá)變化，以及阿特拉津和來曲唑（Letrozone，LET）暴露下黃河鯉（Cyprinus carpio）幼魚性腺miRNA靶基因表達(dá)變化發(fā)現(xiàn)［33］，這些魚體中 miRNAs也參與機(jī)體解毒代謝和性腺分化相關(guān)調(diào)控。以上可以看出有機(jī)污染物脅迫下，miRNA參與魚類發(fā)育、代謝等多方面的調(diào)控，但目前關(guān)于miRNA參與調(diào)控有機(jī)污染物對水生動(dòng)物的研究集中于脊索動(dòng)物門，在無脊椎動(dòng)物中相關(guān)研究尚未見報(bào)道。

1.3 新型污染物脅迫下miRNA的響應(yīng)機(jī)制

隨著納米材料（nanoparticles，NPs）在醫(yī)藥、化妝品、能源等領(lǐng)域的使用，納米產(chǎn)品的使用日益廣泛，據(jù)估計(jì)截止到2019年，全球納米產(chǎn)品的消費(fèi)量達(dá)到5.8×105t［34］。納米材料在生產(chǎn)和使用過程中會釋放入環(huán)境，對環(huán)境產(chǎn)生潛在危害。目前在斑馬魚中證實(shí)miRNA參與調(diào)控納米材料對水生生物的毒性效應(yīng)。Hu等［35］將斑馬魚暴露于硅納米粒子（silica nanoparticles，SiNPs）發(fā)現(xiàn)，miR-223負(fù)向調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞分化，進(jìn)而可能參與炎癥的調(diào)節(jié)過程。Hu等［36］發(fā)現(xiàn)硅納米顆粒和甲基汞（MeHg）聯(lián)合暴露下，斑馬魚miR-375和miR-206表達(dá)量增加，miR-7147和 miR-26a表達(dá)量降低，通過調(diào)控stxbp1a、celf4、ahr1b、bai2基因，參與調(diào)節(jié)心臟肌肉收縮，進(jìn)而影響心血管系統(tǒng)。

藥品及個(gè)人護(hù)理品（pharmaceutical and personal care products，PPCPs）包括各類處方藥和非處方藥（如抗生素、抗癲癇藥和抗抑郁藥等）、化妝品、香料等，PPCPs與人類的生活密不可分，所以在環(huán)境中普遍存在。近年來越來越多的研究發(fā)現(xiàn)PPCPs進(jìn)入環(huán)境會對生物產(chǎn)生毒性效應(yīng)，而miRNA也參與PPCPs對生物體的毒性效應(yīng)調(diào)控。Martinez等［37］將斑馬魚分別暴露于54 μg/L氟西汀5個(gè)月和9個(gè)月后進(jìn)行繁殖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，5個(gè)月時(shí)，斑馬魚卵中miR-25、miR-26、miR-30d、miR-92a、miR-103表達(dá)上調(diào)，miR-740表達(dá)下調(diào)；9個(gè)月時(shí)，斑馬魚卵中miRNA-30d 和 miRNA-92a 表達(dá)量增加。其中miR-25、miR-740可分別靶向上調(diào)fkbp5、pomcb，預(yù)測發(fā)現(xiàn)這些miRNAs可能參與調(diào)控機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)。

PPCPs脅迫下，miRNA可主要影響斑馬魚體內(nèi)代謝反應(yīng)，Lin等［38］將斑馬魚暴露于不同濃度三氯生（Triclosan，TCS）中，發(fā)現(xiàn)miR-125b、miR-205、miR142a和miR-203a 表達(dá)上調(diào)，證實(shí)pri-mir-125b1和 pri-mir-125b-3參與了Nfe2l2 的調(diào)控，進(jìn)一步預(yù)測miRNA可通過靶向調(diào)控影響脂肪酸合成及代謝。Wang等［39］發(fā)現(xiàn)暴露于β-二酮類抗生素（β-Diketone antibiotics，DKAs）中斑馬魚體內(nèi)miR-125b、miR-144表達(dá)上調(diào)，抑制ppardb、bcl2a、pparaa、pparda基因表達(dá)，進(jìn)而可能影響機(jī)體脂肪代謝反應(yīng)。Craig等［40］對暴露于540 ng/L氟西汀（fluoxetine，F(xiàn)LX）的斑馬魚體內(nèi)miRNAs進(jìn)行表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，drelet-7d和dre-miR-140-5p表達(dá)上調(diào)，預(yù)測其可以通過調(diào)節(jié)單磷酸腺苷活化蛋白激酶（adenosine monophosphate-activated protein kinase，AMPK）α1和α2，進(jìn)而影響肝臟代謝。

miRNA也參與PPCPs暴露下斑馬魚神經(jīng)發(fā)育的毒性響應(yīng)。Liu等［41］將斑馬魚暴露于不同濃度三氯生中，發(fā)現(xiàn)體內(nèi)miR-137表達(dá)量顯著增加，但其靶向基因（bcl11aa、MAPK6、Runx1）表達(dá)量降低，通過調(diào)控MAPK 信號通路，影響斑馬魚的神經(jīng)發(fā)育。Aluru等［42］對暴露于不同濃度丙戊酸（Valproic acid，VPA）中的斑馬魚胚胎體內(nèi)miRNAs表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，暴露48 hpf時(shí)，4個(gè)miRNAs（miR-16a、18c、22a和457b）表達(dá)上調(diào)，9個(gè)miRNAs（miR-96、122、124、132、135a、140、182、182*和724）表達(dá)下調(diào)；暴露96 hpf時(shí)，11個(gè)miRNAs（miR-10b、10c、16a、16b、18c、22b、210*、217、451、455和457b）表達(dá)上調(diào)，11個(gè)miRNAs（miR-21、27c、29a、29b、34、122、132、192、194a、212和724）表達(dá)下調(diào)。96 hpf時(shí)，這些miRNAs抑制靶基因bdnf、ncor2和 mmp9的表達(dá)，通過靶基因預(yù)測發(fā)現(xiàn)部分上調(diào)表達(dá) miRNAs 參與癌癥和細(xì)胞循環(huán)通路，而下調(diào)表達(dá)的 miRNAs 參與了 MAPK 激酶信號傳導(dǎo)，進(jìn)而影響斑馬魚的神經(jīng)發(fā)育。此外，Li等［43］用微量β-雙酮類抗生素（β-diketone antibiotics，DKAs）脅迫斑馬魚，發(fā)現(xiàn)miR-184表達(dá)下調(diào)，而miR-10c和miR-92a 表達(dá)下調(diào)，預(yù)測miR-92a可靶向slc2a3基因，進(jìn)而導(dǎo)致心臟缺陷。

另外，Duan等［44］發(fā)現(xiàn)斑馬魚暴露于顆粒物（particulate matter，PM）PM2.5中，miR-7a、miR-7ab和miR-19b-3p 出現(xiàn)表達(dá)下調(diào)，通過調(diào)控cyp3a65、mgst2、gstp1、gsto2、aldh3b1和ephx1等基因，進(jìn)而可能對心肌細(xì)胞起保護(hù)作用，并抑制心肌纖維形成，調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。但與有機(jī)污染物相類似，目前關(guān)于新型污染物暴露下水生動(dòng)物miRNA調(diào)控的研究也是主要集中于斑馬魚，其他水生脊椎動(dòng)物及無脊椎動(dòng)物相關(guān)報(bào)道尚未見報(bào)道。

2 存在問題及展望

通過以上研究可以發(fā)現(xiàn)，外源污染物暴露會引起水生動(dòng)物體內(nèi)miRNA表達(dá)發(fā)生變化，miRNA可以通過調(diào)控細(xì)胞生長發(fā)育、機(jī)體代謝、免疫應(yīng)激等多種過程，參與機(jī)體對外源污染物的毒性響應(yīng)。但是，由于水生動(dòng)物基因組研究相對緩慢，miRNA和靶基因之間調(diào)控功能的研究更多集中在模式生物斑馬魚，而其它水生脊椎動(dòng)物及無脊椎動(dòng)物中研究主要集中在miRNA數(shù)量的確認(rèn)和功能的預(yù)測，并且由于背景信息的缺失，通過高通量測序獲得的許多miRNA處于未知狀態(tài)，隨著轉(zhuǎn)錄組學(xué)及基因組學(xué)的廣泛應(yīng)用，miRNA在水生動(dòng)物抗逆性調(diào)控的機(jī)制將不斷深入。

miRNA參與生物毒性效應(yīng)表明miRNA在生物抗逆性中的重要性，研究發(fā)現(xiàn)，miRNA具備多重靶向性，一個(gè)miRNA可以同時(shí)靶向調(diào)控多個(gè)基因，一個(gè)基因也可被多個(gè)miRNA調(diào)控，miRNA的多靶向特征使其擁有巨大的調(diào)節(jié)潛力。例如，miR-125在不同污染物脅迫下，分別靶向調(diào)控Nfe2l2以及ppardb、bcl2a、pparaa、pparda基因，參與調(diào)控脂肪代謝反應(yīng)，進(jìn)而證實(shí)一個(gè)miRNA可以靶向調(diào)控多個(gè)基因。此外，王菊等［20］的研究發(fā)現(xiàn)miR-21表達(dá)的變化與斑馬魚心臟形成關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子Hand2基因的表達(dá)相關(guān)，參與斑馬魚心臟細(xì)胞的生長和分化過程，而Ju等［23］的結(jié)果表明多氯聯(lián)苯PCB1254暴露下斑馬魚胚胎中miR-21表達(dá)上調(diào)可能與骨形態(tài)發(fā)生蛋白受體基因表達(dá)相關(guān)，影響斑馬魚骨骼的發(fā)育。Beate等［45］發(fā)現(xiàn)miR-21在鳉魚中可負(fù)反饋調(diào)節(jié)igfbp3和 fosl1等下游基因，進(jìn)而在腎臟中起增殖、凋亡作用。可以發(fā)現(xiàn)在不同生物中，同一miRNA調(diào)控功能不同，有關(guān)miRNA上游調(diào)控因子的鑒定和相關(guān)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證仍需深入開展，進(jìn)而深入闡明miRNA如何通過同一下游因子進(jìn)而調(diào)控不同的生物學(xué)過程的分子機(jī)制。miRNA在具有多功能性的同時(shí)，也具有一定的保守性，在脊椎動(dòng)物、無脊椎動(dòng)物中均有已知的保守miRNA，如miR-21，不僅存在于斑馬魚等高等脊椎動(dòng)物中，在泥蚶中也有報(bào)道［13］，但這些保守miRNA在不同物種間是否存在相同功能，尚未研究明確，還屬未知。在以后的研究中，可以對同一miRNA是否在不同物種中具有相同調(diào)控功能，進(jìn)行更深入的研究。

隨著高通量測序技術(shù)的提高以及miRNA 研究方法的不斷改進(jìn)，利用不同研究手段去發(fā)掘水生動(dòng)物miRNAs，并清晰闡述不同水生動(dòng)物體內(nèi)miRNA的種類及其在外源污染物暴露下的作用機(jī)理與調(diào)控途徑將會為深入了解水生生物的抗逆性提供重要的理論依據(jù)。