中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員林強(qiáng)團(tuán)隊(duì)，以海馬為研究對象，系統(tǒng)揭示了海洋近岸環(huán)境污染物對海馬性腺與育兒袋發(fā)育影響的分子機(jī)制，闡明了海洋環(huán)境變化對海洋生物行為、生理與基因?qū)用娴木C合作用機(jī)理。相關(guān)研究12月15日在線發(fā)表于《有害物質(zhì)雜志》。
海馬是探索海洋生態(tài)環(huán)境變化研究的指示和旗艦物種。目前世界范圍內(nèi)的海馬資源普遍嚴(yán)重衰退，所有海馬種類都已被列為《世界自然保護(hù)聯(lián)盟》瀕危物種紅色名錄和《瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約》(CITES)附錄，海馬種群資源保護(hù)迫在眉睫。研究環(huán)境污染物對海馬種群的潛在影響，對于開展海馬資源保護(hù)具有重要科學(xué)意義。
三丁基氯化錫（TBT）是近海廣泛存在的有機(jī)污染物質(zhì)，對海洋生物具有顯著的內(nèi)分泌干擾效應(yīng)。研究人員發(fā)現(xiàn)，環(huán)境濃度TBT可誘導(dǎo)雌性海馬卵巢發(fā)生明顯閉鎖現(xiàn)象，轉(zhuǎn)錄組結(jié)果顯示TBT主要通過調(diào)控溶酶體和自噬體信號通路相關(guān)基因的表達(dá)來調(diào)控卵巢閉鎖；同時(shí)，TBT可能通過抑制cAMP和雄激素合成途徑相關(guān)基因表達(dá)，進(jìn)而抑制精子的發(fā)生，導(dǎo)致海馬精巢明顯退化，形成很多空泡結(jié)構(gòu)，這完全影響了海馬性腺發(fā)育過程。為此，研究人員提出近海環(huán)境中的TBT能顯著影響海馬的潛在繁殖效率，從而影響海馬的資源效應(yīng)。
海馬是海龍科魚類中進(jìn)化速率最快的類群，產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能完善的育兒袋器官，其在懷孕過程中起到保護(hù)、滲透壓調(diào)節(jié)、免疫、營養(yǎng)等多方面作用，與哺乳動物的母體子宮胎生方式有顯著的趨同進(jìn)化特性。研究人員發(fā)現(xiàn)，TBT對海馬育兒袋發(fā)育產(chǎn)生多重毒理效應(yīng)，如會導(dǎo)致海馬育兒袋膠原纖維紊亂，誘發(fā)育兒袋的免疫響應(yīng)，并可能影響血管生成功能，該發(fā)現(xiàn)暗示了海洋TBT影響了海馬育兒袋為胚胎發(fā)育提供基本的生存保障，對海馬懷孕過程產(chǎn)生非常不利的影響。
此外，研究人員同步發(fā)現(xiàn)海馬對近海多種環(huán)境激素污染物（EE2、P4和BPA等）產(chǎn)生顯著的響應(yīng)特征，相關(guān)成果相繼發(fā)表于《整體環(huán)境科學(xué)》。為此，研究人員建議在制定和實(shí)施海馬資源保護(hù)過程中，應(yīng)充分考慮近岸海洋環(huán)境污染等關(guān)鍵因素的影響。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124854
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.136840
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141805
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