新聞科研進展
阻燃劑通常作為消費產品中的添加劑防止燃燒或是延遲火災蔓延，被廣泛應用于電子設備制造，紡織品，塑料制品以及汽車產業中。隨著傳統溴代阻燃劑的禁用，新溴代阻燃劑十溴二苯乙烷（DBDPE）作為十溴二苯醚（BDE209）的替代品被大量生產和使用。環境監測數據表明DBDPE在環境和生物介質中的含量迅速增加，甚至超過BDE209成為主要的溴代阻燃劑污染物，這也表明DBDPE對野生動物和人類的暴露風險在不斷增加。作為一種新污染物，DBDPE的靶器官和主要毒性效應尚不清楚。因此，在深入研究DBDPE的毒性機制、評估其生態和健康風險之前，明確DBDPE的靶器官和主要毒性作用至關重要。
近日，中國科學院水生生物研究所周炳升團隊在環境科學領域權威期刊Environmental Science & Technology在線發表題為“Decabromodiphenyl ethane (DBDPE) mainly affected the muscle contraction and reproductive endocrine system in female adult zebrafish”的研究論文。該研究以斑馬魚為模式生物，研究了DBDPE的靶器官和主要毒性。
在這項研究中，科研人員將斑馬魚雌魚暴露于DBDPE（0，1，100 nM）中。暴露28天后，對斑馬魚肝臟，腦及性腺中DBDPE的含量進行分析，發現相較于肝臟和性腺，DBDPE更傾向于在斑馬魚腦組織中累積。
圖1 DBDPE暴露雌性斑馬魚28天后在不同器官的蓄積分布
科研人員還對腦組織進行TMT定量蛋白質組學分析，并結合平行反應監測（PRM）技術對差異蛋白進行驗證。生物信息學分析結果顯示，DBDPE主要影響了與肌肉收縮以及卵子受精能力相關的信號通路（圖2）。
圖2 定量蛋白組學分析顯示DBDPE主要影響肌肉收縮以及卵子受精等過程
DBDPE對斑馬魚的上述毒性效應得到了進一步驗證：（1）斑馬魚腦部胞內鈣離子穩態遭到破壞，同時斑馬魚的運動距離和運動速度均顯著下降，表明DBDPE可能通過影響鈣離子信號通路及肌肉相關蛋白的變化影響肌肉收縮功能，進而引起斑馬魚運動行為發生變化；（2）下丘腦-垂體-性腺-肝臟（HPGL）軸的相關基因的轉錄水平發生變化，雌激素和睪酮的水平顯著下降，表明DBDPE可能通過抑制gnrh3, fshb, star等基因的表達抑制類固醇激素的合成，從而影響卵細胞的發育和受精能力。
圖3 DBDPE對肌肉收縮和生殖內分泌相關指標的影響
該研究以斑馬魚為模式生物，利用TMT蛋白組學以及PRM技術，結合多個水平的毒性終點驗證，首次發現并證實了DBDPE暴露會影響雌性斑馬魚的肌肉收縮和生殖內分泌系統，這些結果將為DBDPE進一步的毒性機制研究和風險評估提供重要線索。
水生所周炳升研究員、楊麗華副研究員為該論文的通訊作者，水生所博士生孫玉苗為該論文的第一作者。該研究得到了國家自然科學基金重點項目和淡水生態與生物技術國家重點實驗室的支持。