微塑料污染對東太平洋鰹肌肉組織代謝的潛在影響

吳麗軍，潘 鐘，李偉文*，戴小杰，何韋宜，黃 浩，歐丹云，王 磊

(1.上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306；2.自然資源部第三海洋研究所，福建 廈門 361005)

微塑料(Microplastics，MPs)是指直徑小于5 mm的塑料顆粒，已被發(fā)現(xiàn)在陸地、近海、公海、極地以及人跡罕至的深淵等區(qū)域[1-4]，也普遍存在于魚類[5-6]、貝類[7]、藻類[8]等水生生物體內(nèi)[9-10]。MPs污染生物體的區(qū)域大多在近海沿岸地區(qū)，對海洋生物的毒理效應(yīng)主要通過貽貝、藻類、魚類和哺乳動(dòng)物等的生理實(shí)驗(yàn)來體現(xiàn)[10]。已有研究表明，在太平洋東南部魚類養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)室養(yǎng)殖的292條浮游魚類幼體中，有6條被檢測出MPs[11]；東太平洋海域(5°～12° S、120°～140° W)15條鲯鰍(Coryphaenahippurus)中檢測出139個(gè)MPs[6]；巴西東南部鰹(Katsuwonuspelamis)的MPs檢出率為25.8%[12]。鰹是全球可供漁業(yè)貿(mào)易的6種金槍魚之一，占全世界商業(yè)金槍魚捕獲量的60%，有較高的商業(yè)價(jià)值，是人類遠(yuǎn)洋捕撈的首要目標(biāo)漁業(yè)物種。

相關(guān)研究表明，MPs可能影響魚類的生長發(fā)育[13]，激發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)[14]，擾亂新陳代謝[15]，并導(dǎo)致組織損傷和炎癥反應(yīng)[16]，影響繁殖質(zhì)量和生長速率變化[17]。鰹可通過呼吸或攝食等方式攝入MPs，若要研究MPs對其生理的影響，需從其內(nèi)部機(jī)制進(jìn)行探索[18]。代謝組以生物體內(nèi)小分子代謝物為研究對象[19]，通過分析內(nèi)源性代謝物在生物體內(nèi)相對含量的變化，揭示細(xì)胞受環(huán)境污染物MPs刺激后產(chǎn)生的各種內(nèi)源性生理和生化反應(yīng)，不僅能直接準(zhǔn)確地反映MPs對生物體生理狀態(tài)造成的影響，也能從整體水平分析生物體的代謝平衡狀況，該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)和毒理學(xué)等諸多科學(xué)領(lǐng)域[20-21]，如利用代謝組學(xué)檢測海洋魚類的肝臟[22]、肌肉[23]或腸道組織[24]，以研究MPs對大洋魚類的代謝反應(yīng)。

本研究選取東太平洋海域部分鰹的肌肉組織為研究對象，通過超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(UHPLC-Q-TOF MS)開展非靶向代謝組學(xué)分析，獲取顯著性差異代謝物的數(shù)量和代謝通路等信息，再通過文獻(xiàn)查詢與綜合對比分析，逐一剖析獲取的差異代謝物和代謝通路富集可能導(dǎo)致的目標(biāo)鰹的行為、生物生理等特征變化，綜合探討MPs污染對東太平洋鰹的潛在影響，以期為海洋魚類的毒理學(xué)研究提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

研究所用樣本為2020—2021年捕撈自東太平洋海域 (5°～12° S、120°～140° W)的部分鰹。經(jīng)生物樣品預(yù)處理和MPs鑒定后，隨機(jī)選取3尾在肌肉組織未檢測到MPs的鰹(SKJ1～SKJ3)和3尾在肌肉組織檢測到MPs的鰹(SKJ4～SKJ6)進(jìn)行代謝組學(xué)分析。用于代謝組學(xué)分析的樣本均取自臀鰭到尾部之間的肌肉。為實(shí)現(xiàn)良好的重復(fù)性，將獲得的對照組和實(shí)驗(yàn)組的3尾鰹的肌肉各均質(zhì)成1個(gè)混合樣。用于代謝組學(xué)分析的鰹生物學(xué)信息如表1所示。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

本實(shí)驗(yàn)以在肌肉組織未檢測到MPs的鰹為對照組、在肌肉組織檢測到MPs的鰹為實(shí)驗(yàn)組，每組設(shè)3個(gè)平行樣本，每個(gè)樣本取樣量為1.000 g。通過樣本制備、樣品超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(UHPLC-Q-TOF MS)檢測、數(shù)據(jù)分析等步驟[25]，探究MPs污染對東太平洋鰹代謝產(chǎn)物的影響。

1.2.1 樣本制備

在4 ℃環(huán)境下緩慢解凍樣本，取適量樣本加入至預(yù)冷甲醇/乙腈/水溶液(2∶2∶1，V/V)，渦旋混合，低溫超聲 30 min，-20 ℃靜置10 min，14 000 g、4 ℃離心 20 min，取上清液真空干燥；質(zhì)譜分析時(shí)加入100 μL乙腈水溶液(乙腈∶水=1∶1，V/V)復(fù)溶，渦旋，14 000 g、4 ℃離心 15 min，取上清液進(jìn)樣分析。

1.2.2 質(zhì)譜檢測

樣品經(jīng)Agilent 1290 Infinity LC 超高效液相色譜系統(tǒng)(UHPLC)分離后，用Triple TOF 6600 質(zhì)譜儀(AB SCIEX)進(jìn)行質(zhì)譜分析?？紤]到代謝產(chǎn)物需要離子化后才能被質(zhì)譜檢測，而依據(jù)化合物性質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同，有些物質(zhì)在電離時(shí)容易帶正電荷，有些容易帶負(fù)電荷，因此本研究選用電噴霧電離(ESI)正離子和負(fù)離子模式進(jìn)行檢測。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

1)單變量統(tǒng)計(jì)分析

用R XCMS軟件包對檢測到的所有代謝物進(jìn)行差異倍數(shù)(Fold change，F(xiàn)C)分析和T檢驗(yàn)。其中，F(xiàn)C> 1.5 或 FC<0.05為差異代謝物，P<0.05為顯著。本研究在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫[26]中搜索，以確認(rèn)代謝物鑒定的質(zhì)量。通過對色譜保留時(shí)間和分子量信息與當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，從而對生物樣品中的代謝物進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。

2)多維統(tǒng)計(jì)分析

OPLS-DA 模型得到的變量權(quán)重值——變量投影重要度(Variable importance for the projection，VIP)能夠被用于衡量各代謝物的表達(dá)模式對各組樣本分類判別的影響強(qiáng)度和解釋能力，挖掘具有生物學(xué)意義的差異脂質(zhì)分子。通常 VIP>1的代謝物被認(rèn)為在模型解釋中具有顯著貢獻(xiàn)，VIP值越大，變量投影越重要。

1.2.4 富集通路分析

京都基因與基因組百科全書(Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG)通路富集分析是以KEGG通路為單位，通過Fisher精確檢驗(yàn)(Fisher’s exact test)，分析計(jì)算各個(gè)通路代謝物富集度的顯著性水平，從而確定受到顯著影響的代謝和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。P值越小，則該代謝通路的差異性越顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 鰹攝食MPs后部分代謝產(chǎn)物發(fā)生顯著變化

鰹肌肉組織的UHPLC-Q-TOF MS非靶向代謝組學(xué)結(jié)果顯示，與對照組相比，實(shí)驗(yàn)組的代謝物發(fā)生了顯著變化。本研究以VIP>1和P<0.05為標(biāo)準(zhǔn)，篩選出具有顯著差異的代謝物，分析顯示共有34個(gè)代謝產(chǎn)物發(fā)生顯著性差異，其中19個(gè)差異代謝物上調(diào)、15個(gè)差異代謝物下調(diào)，結(jié)果如表2、表3所示。

表2 正離子模式顯著性差異代謝物Tab.2 Metabolites with significant differences in positive ion pattern

表3 負(fù)離子模式顯著性差異代謝物Tab.3 Metabolites with significant differences in negative ion pattern

續(xù)表3

在正離子模式下，最為顯著的差異代謝物為甘油磷酸膽堿，其VIP值為23.095；其次為1-硬脂酰-sn-甘油3-磷酰膽堿，其VIP值為16.139。在負(fù)離子模式下，最為顯著的差異代謝物為順-4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸，其VIP值為52.529；其次為左肌肽，其VIP值為26.018。

差異代謝物中，1-硬脂酰-sn-甘油3-磷酰膽堿(P=0.000)、磷酸肌酸 (P=0.002)、20-羥基花生四烯酸(P=0.003)、1，2-二十二碳六烯酰-sn-甘油-3-磷酰膽堿(P=0.004)和尿酸(P=0.004)具有極顯著差異(P<0.01)，其中20-羥基花生四烯酸(FC=6.002)和尿酸(FC=6.263)的差異表達(dá)倍數(shù)最高。

2.2 顯著性差異代謝產(chǎn)物的富集通路分析

KEGG通路富集結(jié)果表明，差異代謝物主要富集于新陳代謝、膽汁分泌、丙酸酯代謝、近端小管碳酸氫鹽回收、乙苯降解、甘油磷脂代謝和膽固醇代謝，其中甘油磷脂代謝富集程度最顯著(P=0.00)；其次為丙酸酯代謝(P= 0.01)、新陳代謝(P= 0.02)。

圖1顯示了顯著性差異代謝物的7個(gè)富集通路，其中丙酸代謝(丙酸、甲基丙二酸)、膽固醇代謝(牛黃膽堿鹽)、膽汁分泌(尿酸、牛黃膽堿鹽)和乙苯降解(丙酸)通路中所有鑒定到的代謝物的表達(dá)趨勢均為上調(diào)；近端小管碳酸氫鹽回收代謝通路中鑒定到的蘋果酸代謝物的表達(dá)趨勢為下調(diào)；甘油磷脂代謝通路中，3種代謝物(磷酰膽堿、3-磷酸甘油、甘油磷酸膽堿)表達(dá)為上調(diào)，1種代謝物(1-硬脂酰-2-油酰-sn-甘油3-磷酸膽堿)表達(dá)為下調(diào)；新陳代謝通路中，7種代謝物表達(dá)為上調(diào)(磷酸肌酸、尿酸、磷酰膽堿、3 -磷酸甘油、甲基丙二酸、丙酸、牛磺膽酸鹽)，5種代謝物(α-D-半乳糖-1-磷酸、左肌肽、蘋果酸、甜菜堿、1-硬脂酰-2-油酰-sn-甘油3-磷酸膽堿)表達(dá)為下調(diào)(表4)。

注：氣泡圖中每個(gè)氣泡代表一個(gè)代謝通路(選擇P值顯著性最高的前 20 條)；氣泡所在橫坐標(biāo)和氣泡大小表示該通路在拓?fù)浞治鲋械挠绊懸蜃哟笮?；氣泡所在縱坐標(biāo)和氣泡顏色表示富集分析的 P 值(取負(fù)常用對數(shù)，即-lg P)，顏色越深 ，P 值越小，富集程度越顯著。Notes:Each bubble in the bubble diagram represented a metabolic pathway (selecting the top 20 with the highest P-value significance);the horizontal coordinate of the bubble and the bubble size indicated the influence factor size of the pathway in the topological analysis;the vertical coordinate of the bubble and the bubble color indicated the P-value of the enrichment analysis (selecting the negative common logarithm,i.e.-lg P),the darker the color,the smaller the P-value,then the more significant the enrichment.

表4 富集通路中的顯著性差異代謝物Tab.4 Significant differential metabolites in the enrichment pathway

3 討論

3.1 代謝產(chǎn)物差異對鰹生理行為的影響分析

3.1.1 微塑料污染對鰹的消極影響

本研究中：1)甲基丙二酸(VIP=4.363；FC=2.230；P= 0.012)和丙酸(VIP=2.136；FC=2.076；P=0.017)表達(dá)量顯著上調(diào)。甲基丙二酸是由甲基丙二酰輔酶a突變酶而形成，其逐漸積累可誘發(fā)甲基丙二酸血癥，會(huì)損傷神經(jīng)[27-28]。丙酸過多會(huì)導(dǎo)致生物線粒體病[29]。丙酸中毒可造成神經(jīng)系統(tǒng)損傷和腦結(jié)構(gòu)異常，表現(xiàn)為發(fā)育遲緩和運(yùn)動(dòng)障礙等，與胃腸道疾病也有一定的關(guān)聯(lián)性[30]。因此，對鰹等魚類而言，丙酸表達(dá)量的上調(diào)可能是導(dǎo)致其游泳速度下降和活動(dòng)減緩的主要原因。2)磷酸膽堿(VIP=5.719；FC=1.974；P=0.010)表達(dá)量顯著上調(diào)。磷酸膽堿是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，參與神經(jīng)信號的傳遞，在魚類的神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。磷酸膽堿是磷脂的組成部分，參與脂肪代謝過程，可能通過影響魚類的脂肪合成、分解和利用，而影響體內(nèi)脂肪的積累和能量代謝。也有研究表明，磷酸膽堿和尿酸可誘導(dǎo)生物體動(dòng)脈炎癥[31]。3)尿酸(VIP=1.627；FC=6.263；P=0.004)表達(dá)量顯著上調(diào)，其差異倍數(shù)高達(dá)6.263倍。尿酸是一種抗氧化物質(zhì)，能夠中和體內(nèi)的自由基，減輕氧化應(yīng)激的損害，因而可幫助鰹等魚類應(yīng)對氧化應(yīng)激，保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷；此外，還參與了魚體內(nèi)水鹽平衡的調(diào)節(jié)，可能通過影響魚體的尿液產(chǎn)生和排泄，對魚類的體液平衡和滲透調(diào)節(jié)起重要作用。4)蘋果酸(VIP=5.457；FC=0.654；P=0.048)表達(dá)量顯著下調(diào)，這可能與鰹對氧化應(yīng)激的適應(yīng)性反應(yīng)有關(guān)。MPs攝入可能導(dǎo)致氧化應(yīng)激的增加，因塑料中的化學(xué)物質(zhì)和微生物污染可能產(chǎn)生自由基而引發(fā)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞和組織受損。蘋果酸的下調(diào)還可能與鰹的免疫功能受損有關(guān)。攝入的MPs可能干擾鰹的免疫系統(tǒng)功能，使免疫調(diào)節(jié)異常，增加感染疾病的風(fēng)險(xiǎn)。有研究表明，蘋果酸表達(dá)量下調(diào)可引起溶藻弧菌相關(guān)疾病[32]。因此，蘋果酸的表達(dá)量下調(diào)可能反映了免疫系統(tǒng)對這種異常狀態(tài)的一種抑制或不足的反應(yīng)。5)20-羥基花生四烯酸(P=0.003，F(xiàn)C=6.002)表達(dá)量顯著上調(diào)。20-羥基花生四烯酸主要以磷脂的形式存在于細(xì)胞膜上，是一種生物體必需的不飽和脂肪酸[33]，也是一種炎癥反應(yīng)介質(zhì)，其上調(diào)可能反映了鰹體內(nèi)的炎癥反應(yīng)增加。攝入的MPs可能激活鰹免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)的加劇。長期或過度的炎癥反應(yīng)可能對鰹的組織和器官功能產(chǎn)生負(fù)面影響[34]。

3.1.2 甘油-3-磷酸、磷酸肌酸和羥基積雪草苷對鰹的消極影響具有可逆性

本研究中：1)甘油-3-磷酸和磷酸肌酸是與能量代謝密切相關(guān)的化合物，參與肌肉的能量儲(chǔ)存和釋放過程，其表達(dá)量的顯著變化可能會(huì)影響鰹的能量代謝能力，導(dǎo)致能量供應(yīng)不足或調(diào)節(jié)失衡[35]。鰹攝食MPs后，其代謝產(chǎn)物磷酸肌酸(VIP=1.258；FC=3.671；P=0.002)的表達(dá)量顯著上調(diào)。磷酸肌酸的主要作用是在肌肉收縮期間向肌纖維提供額外的高能磷酸基團(tuán)。通過增加磷酸肌酸的含量，魚類的肌肉能夠更有效地儲(chǔ)存和釋放能量，從而增強(qiáng)肌肉的收縮力和耐力。另外，肌肉中的肌酸可產(chǎn)生磷酸肌酸，保護(hù)神經(jīng)元免受氧化應(yīng)激的影響[36]。2)羥基積雪草苷(VIP=1.539；FC=2.097；P= 0.034)的表達(dá)量顯著上調(diào)。羥基積雪草苷表達(dá)量的顯著變化可能會(huì)破壞鰹的細(xì)胞保護(hù)機(jī)制，增加細(xì)胞受損的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)和細(xì)胞損傷的增加。這是因?yàn)榱u基積雪草苷是一種具有抗氧化和抗炎作用的物質(zhì)，其表達(dá)量的顯著上調(diào)可減少活性氧的產(chǎn)生，下調(diào)促炎基因和蛋白質(zhì)的表達(dá)[37]，減輕小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥[26]，是鰹為應(yīng)對MPs積累的自身保護(hù)機(jī)制，表明MPs對海洋魚類的消極影響具有可逆性。

需要注意的是，MPs對鰹的具體影響可能受到攝入量、暴露時(shí)間、塑料類型和個(gè)體差異等因素制約。此外，鰹的生理適應(yīng)和代謝機(jī)制是多維的，受到的影響因素也很多。因此，MPs對鰹的影響是一個(gè)復(fù)雜的問題，還需更進(jìn)一步的科學(xué)研究，以解析其對鰹及其他生物的潛在風(fēng)險(xiǎn)和影響機(jī)制。

3.2 差異代謝物通路富集

3.2.1 膽固醇代謝

本研究中，鰹肌肉組織的代謝產(chǎn)物?；悄懰猁}(VIP=2.135；FC=4.777；P= 0.019)表達(dá)量顯著上調(diào)；KEGG富集分析表明?；悄懰猁}處于膽固醇代謝通路中。?；悄懰猁}是一種膽汁酸，在膽固醇代謝中發(fā)揮著重要的作用，包括膽固醇合成、吸收、運(yùn)輸和排泄等，其上調(diào)可能促進(jìn)膽固醇的合成和代謝，提高膽固醇的合成速率。這可能導(dǎo)致鰹體內(nèi)膽固醇水平的升高，影響膽固醇代謝的平衡。有研究表明，海洋青鳉(Oryziasmelastigma)[38]和鯉 (Cyprinuscarpio)[39]攝食MPs后的膽固醇代謝顯著上調(diào)，本研究與之相符合。

3.2.2 甘油磷脂代謝

KEGG富集分析表明，鰹攝食MPs后，其差異代謝物主要富集于甘油磷脂代謝。甘油磷脂是一種復(fù)雜脂類，參與細(xì)胞膜的建立和維持，幫助魚類適應(yīng)水環(huán)境溫度、鹽度和壓力[40-41]，以及參與細(xì)胞信號傳導(dǎo)，而代謝物的富集可能干擾甘油磷脂的代謝和合成，從而影響細(xì)胞內(nèi)的信號傳導(dǎo)通路，這可能導(dǎo)致鰹的生理調(diào)節(jié)和細(xì)胞功能發(fā)生異常，導(dǎo)致鰹抵抗病毒侵染的功能減弱[42-43]。此外，甘油磷脂也與能量代謝相關(guān)，參與脂肪酸合成和降解等過程，而代謝物的富集可能影響甘油磷脂代謝通路的平衡，導(dǎo)致能量代謝紊亂。這可能對鰹的能量獲取和利用產(chǎn)生影響，從而對其生長和發(fā)育不利。攝入MPs后引起的代謝物富集于甘油磷脂代謝通路，可能導(dǎo)致細(xì)胞損傷、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，使鰹的健康出現(xiàn)狀況，并對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響。

3.2.3 乙苯降解

本研究的差異代謝物中丙酸(VIP=2.136；FC=2.076；P=0.017)表達(dá)量顯著上調(diào)。丙酸及丙酸鹽均處于乙苯降解的代謝通路中，乙苯是一種有機(jī)污染物，其降解產(chǎn)物可能具有毒性[44]。丙酸在乙苯降解途徑中的富集可能是鰹對乙苯毒性的代謝反應(yīng)。乙苯降解代謝路徑是一種氧化降解過程，可提供額外的能量來源，因此丙酸富集會(huì)影響鰹的能量獲取和利用，對其生長和生理狀態(tài)產(chǎn)生影響。丙酸參與多種生物化學(xué)過程，包括酸堿平衡、糖代謝和脂肪酸合成等，因此丙酸的上調(diào)會(huì)對鰹的生理功能、生長和發(fā)育產(chǎn)生影響，同時(shí)丙酸表達(dá)量的上調(diào)和富集于乙苯降解可能反映了鰹在面臨MPs污染時(shí)的適應(yīng)機(jī)制。

3.2.4 丙酸代謝

本研究表明，差異代謝物顯著富集于丙酸代謝(P=0.01)，甲基丙二酸(VIP=4.363；FC=2.230；P= 0.012)和丙酸(VIP=2.136；FC=2.076；P=0.017)的表達(dá)量均顯著上調(diào)。該結(jié)果與Lu X等[45]的羅非魚(Oreochromisniloticus)模型實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相符合。丙酸是一種短鏈脂肪酸，是大腦代謝的主要能量來源，作為酸性代謝產(chǎn)物，參與維持鰹體內(nèi)的酸堿平衡，其上調(diào)可能是鰹對于MPs攝入后酸堿平衡的調(diào)節(jié)反應(yīng)，維持丙酸平衡有利于生物體正常的生命活動(dòng)[46]，過量的丙酸積累可能導(dǎo)致鰹酸中毒。另外，丙酸代謝過程中產(chǎn)生的氫離子可引起氧化應(yīng)激，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)氧化損傷，因此丙酸代謝也會(huì)提高鰹體內(nèi)氧化應(yīng)激水平，對細(xì)胞和組織產(chǎn)生損害。此外，丙酸還參與鰹的多種生理調(diào)節(jié)過程，如血糖調(diào)節(jié)和脂肪酸合成等。丙酸表達(dá)量的上調(diào)也反映了鰹體內(nèi)代謝途徑的調(diào)節(jié)和重新分配，MPs對其生理功能、生長和發(fā)育也產(chǎn)生了影響。

3.2.5 近端小管碳酸氫鹽回收

本研究表明，鰹攝食MPs后，其差異代謝物富集于近端小管碳酸氫鹽回收，蘋果酸處于近端小管碳酸氫鹽回收代謝通路中。蘋果酸在鰹體內(nèi)參與酸堿平衡的調(diào)節(jié)。本研究中，蘋果酸(VIP=5.457；FC=0.654；P=0.048)的表達(dá)量顯著下調(diào)，可能影響鰹體內(nèi)的酸堿平衡能力，導(dǎo)致酸中毒或堿負(fù)荷增加。碳酸氫鹽回收通路參與維持鰹體內(nèi)酸堿平衡和離子穩(wěn)態(tài)，而蘋果酸的富集可能是鰹為了抵御MPs污染對酸堿平衡的影響而調(diào)節(jié)代謝途徑。近端小管是腎臟的重要部分，參與尿液的重吸收和排泄，蘋果酸富集于近端小管碳酸氫鹽回收代謝通路可能反映了鰹?zāi)I功能的調(diào)節(jié)，但蘋果酸表達(dá)量的下調(diào)會(huì)影響鰹體內(nèi)近端小管的功能，對尿液的成分調(diào)節(jié)產(chǎn)生影響。

3.2.6 膽汁分泌

本研究表明，差異代謝物富集于膽汁分泌，該結(jié)果與Hou M等[47]的稀有鯽(Gobiocyprisrarus)模型實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相符合。?；悄懰猁}是膽汁的重要成分，參與脂肪消化和吸收過程。本研究中，?；悄懰猁}(VIP=2.135；FC=4.777；P=0.019)表達(dá)量的顯著上調(diào)和富集于膽汁分泌代謝通路可能反映了鰹對MPs攝入的消化適應(yīng)，這對鰹的脂肪消化和吸收能力產(chǎn)生影響，從而對能量獲取和生長發(fā)育造成影響。尿酸是一種抗氧化劑，具有清除自由基和保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷的作用。本研究代謝物中，尿酸(VIP=1.672；FC=6.236；P=0.004)表達(dá)量的顯著上調(diào)可能是鰹為應(yīng)對MPs污染引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)而產(chǎn)生的一種適應(yīng)機(jī)制，尿酸的增加可能有助于減輕鰹體內(nèi)的氧化損傷，并保護(hù)其細(xì)胞和組織的健康。膽汁分泌和膽道系統(tǒng)的正常功能對于消化和排泄過程至關(guān)重要。?；悄懰猁}和膽汁分泌代謝通路的富集可能反映了鰹肝臟和膽道系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，但過度的膽汁分泌可能導(dǎo)致膽汁酸過度排泄，對肝臟和膽道系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響。

4 結(jié)論

本文通過UHPLC-Q-TOF MS和非靶向代謝組學(xué)技術(shù)，對鰹肌肉組織的代謝產(chǎn)物進(jìn)行鑒定，探討了MPs污染對東太平洋鰹肌肉代謝水平的擾動(dòng)情況，并進(jìn)行差異代謝物分析和代謝通路富集分析，以期為研究MPs污染對海洋魚類的毒理學(xué)提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明，鰹肌肉受到MPs污染后，其代謝產(chǎn)物甲基丙二酸和丙酸、甘油-3-磷酸、磷酸肌酸和羥基積雪草苷等上調(diào)，蘋果酸等下調(diào)。差異代謝物的顯著表達(dá)可引發(fā)新陳代謝、膽汁分泌、丙酸酯代謝、近端小管碳酸氫鹽回收、乙苯降解、甘油磷脂代謝和膽固醇代謝功能的異常。但本文僅從代謝組產(chǎn)物差異分析探索MPs對鰹的潛在影響，缺乏驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，因此在后續(xù)研究中，將通過控制變量的方法驗(yàn)證其影響。