湖南日?qǐng)?bào)·新湖南客戶端9月6日訊（通訊員 陳琳玉 ）近日， 湖南人文科技學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院 （婁底市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所） 白婧博士 在國(guó)際知名 毒理學(xué)期 刊 Ecotoxicology and Environmental Safety（中科院1區(qū) 、 影響因子 6.2 ）發(fā)表 了 題為 “ Combined transcriptome and metabolome analysis reveals the toxic effects of antimony on the earthworm ”的研究論文 ， 標(biāo)志著 銻污染生態(tài)修復(fù)團(tuán)隊(duì) 在銻污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估領(lǐng)域取得 的又一 重大突破 。

銻，這一對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成顯著威脅的類金屬元素，其生態(tài)毒 性 效應(yīng)長(zhǎng)期以來(lái)備受關(guān)注。不同于以往多集中于赤子愛(ài)勝蚓（ Eisenia fetida ， E . fetida ）個(gè)體水平的研究，本次研究深入 至 分子層面，全面剖析了銻對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵模式生物的毒性作用機(jī)制。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)完整的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將 E . fetida 置于不同濃度的銻污染土壤中，全面分析其從分子敏感性到解毒機(jī)制啟動(dòng)，再到氧化應(yīng)激與防御機(jī)制平衡調(diào)整的全過(guò)程。 結(jié)果顯示，高濃度銻暴露顯著破壞了 E . fetida的腸道結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致金屬硫蛋白水平激增及抗氧化能力大幅下降。在 高、低 兩組樣本中 共鑒定 出 404種和1698種顯著差異的代謝物， 其中 S （ - ） -卡西酮、N-苯基-1-萘胺、血清素、4-羥基扁桃腈和5-氟戊基吲哚等關(guān)鍵代謝物在抵御銻毒性中扮演了核心角色。 并且， E . fetida在抵御銻毒性時(shí)啟動(dòng)了幾丁質(zhì)的合成， 增強(qiáng) 了 氨基糖和核苷酸糖的代謝來(lái)維持細(xì)胞壁合成和細(xì)胞壁損傷的修復(fù)等關(guān)鍵功能 。

銻暴露對(duì)E. fetida的毒性效應(yīng)機(jī)制

E. fetida體內(nèi)差異表達(dá)基因的數(shù)量及排名前十的GO

綜合代謝組和轉(zhuǎn)錄組 數(shù)據(jù)， 發(fā)現(xiàn)了 Serotonin_FBRL, 5-methoxytryptamine_FBRL, Glutamine_GFPT1, Glutamine_GLSL, 5-L-Glutamyl-Lalanine_GGT1 共 5對(duì)代謝物-基因 ，以及與信號(hào)傳導(dǎo)、碳水化合物代謝、免疫系統(tǒng)、氨基酸代謝、消化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等相關(guān)的 11條富集通路。 該研究 有助于深化對(duì)銻毒性機(jī)制的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)調(diào)了從分子層面探討污染物生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的重要性，并為未來(lái)制定更加精準(zhǔn)有效的環(huán)境保護(hù)策略奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。

E. fetida在生化、組織、代謝和轉(zhuǎn)錄組水平上對(duì)銻響應(yīng)的概念圖

課題組近年來(lái)圍繞 銻的毒性效應(yīng)及機(jī)理 開(kāi)展 了一系列 相關(guān)研究，本論文是繼 Ecotoxicology and Environmental Safety（2024 ， 277，116326）、Environmental Pollution（202 4 ， 356 ， 1 24357 ） 后 對(duì)銻的毒理機(jī)制深入挖掘的 又一階段性成果。

本研究在湘中特色農(nóng)業(yè)資源開(kāi)發(fā)利用與質(zhì)量安全控制湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（ 41907037；32371589）、湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2024JJ7244；2023JJ50086；2023JJ50475）、湖南省教育廳科研基金項(xiàng)目（22A0608）、湖南省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（201937924）、湖南省 研究生科研 創(chuàng)新項(xiàng)目（ CX20231272） 的支持。

責(zé)編：姚昕玥

一審：鄒娜妮

二審：肖洋桂

三審：周俊

來(lái)源：新湖南客戶端

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