铅暴露对斑马鱼胚胎心脏和脊柱发育的影响

作者：李萍萍; 闫晓涛; 张金花; 刘晓艺; 王斌; 张红; 司婧

来源：环境与职业医学, 2023, 40(02): 196-201+215.

DOI：10.11836/JEOM22295

• 斑马鱼
• 醋酸铅
• 脊柱弯曲
• 心包囊水肿
• Wnt/β-catenin通路
• TGF-β通路
• Eph-Ephrin信号

[背景]铅分布广泛。铅暴露会干扰斑马鱼生命早期发育，但铅暴露影响斑马鱼骨骼发育和心脏发育的机制尚不清楚。[目的]探究醋酸铅暴露诱发的骨发育和心脏发育毒性的分子机制。[方法]将受精后3 h（3 hpf）斑马鱼胚胎暴露于不同浓度的醋酸铅(0、6、12、24和48μmol·L-1)，直至受精后5天（5 dpf）。统计5dpf的畸形表型，通过荧光定量PCR方法检测脊柱发育相关基因（bmp2b、bmp4、bmp9、runx2a、runx2b）和心脏发育相关基因（nkx2.5、myh6、myh7）的mRNA表达情况，分析发育相关调控通路Wnt/β-catenin通路（wnt5a、wnt8a、wnt10a、β-catenin）、TGF-β通路（tgf-β1、tgf-β2）相关基因和Eph-Ephrin信号中关键分子eph的mRNA表达情况。[结果]5dpf时与对照组相比，醋酸铅处理组斑马鱼出现包括脊柱弯曲和心包囊水肿的畸形表型。24、48μmol·L-1醋酸铅组脊柱弯曲畸形率分别达到26.47%和71.52%，高于对照组（P -1暴露组中，脊柱发育相关基因bmp2b、bmp4、bmp9、runx2a、runx2b的mRNA表达分别下调82.8%、58.0%、88.7%、85.5%、69.2%（P <0.05或P <0.01），心脏发育相关基因myh6、myh7、nkx2.5的mRNA表达分别下调63.7%、58.9%、55.2%（P <0.01）,Wnt/β-catenin通路中wnt8a、β-catenin的mRNA表达分别下调了71.5%、47.3%（P <0.05或P <0.01）,TGF-β通路中tgf-β1的mRNA表达下调了67.5%（P <0.01）,eph的mRNA表达下调了86.9%（P <0.01）。[结论]醋酸铅通过下调脊柱发育和心脏发育相关基因的mRNA表达，以及抑制发育相关Wnt/β-catenin、TGF-β通路和Eph-Ephrin信号，引起脊柱弯曲和心包囊水肿等畸形表型，从而对斑马鱼心脏和骨骼产生发育毒性作用。