有机锡干扰鱼类脂代谢的分子机制

The interference of environmental pollutants may account for excessive fat deposition in fish. The present study will use integrated approaches of molecular biology, biochemistry and histology to address waterborne representative organotins (tributyltin and triphenyltin) at environmental levels on fat deposition in Zebrafish (Danio rerio), to gain deep insights into the relationship of organotin pollution and fish fat excessive deposition, and to provide the basis for fish healthy aquaculture and fisheries resources protection. We will use genomics technology to screen the differential gene expression induced by organotins, special focus on metabolic nuclear receptors and its related signaling pathways, and build molecular spectrum of organotins on lipid metabolism; examine the molecular targets or hormones in hypothalamic-pituitary-thyroid axis, to understand the molecular mechanism of organotins on lipid metabolism. The present study will provide important reference for fully understanding the impact, process and mechanism of organotins on fat deposition, important clues for the relationship between environmental pollutants and excessive fat deposition in fish, and a sciencetific guide for environmental protection policies and standards.

鱼类脂肪的过度沉积可能与环境污染物有关。本项目拟以斑马鱼（Danio rerio）为研究对象，选择代表性有机锡（三丁基锡和三苯基锡），在环境浓度范围内进行长时间的水体暴露，通过分子生物学、生物化学以及组织学技术，综合评价有机锡对鱼类脂代谢的影响，深入理解和认识有机锡污染与鱼类脂肪过度沉积的关系，以期为鱼类健康养殖和渔业资源保护提供依据。应用基因组学技术，筛选有机锡暴露导致的差异表达基因，特别关注相关代谢性核受体及其调控的信号通路中相关基因的变化，构建有机锡影响鱼类脂代谢的分子作用谱；检测下丘脑-垂体-甲状腺功能轴中相关分子靶标或激素的变化，分析有机锡干扰鱼类脂代谢的分子机制。该项目的研究成果将为全面了解有机锡对鱼类脂代谢的影响、途径和机制提供新的重要资料，为环境污染物与鱼类脂肪过度沉积的关系上提供重要线索，为制定环境保护政策和标准提供依据。

本项目主要评价环境水平三丁基锡（tributyltin，TBT）暴露对鱼类脂代谢的影响及其机制。我们的研究贡献主要表现在以下四个方面：1）TBT可能通过诱导肝脏中与脂质转运、脂质存储、脂酶以及脂生成因子等基因的表达进而诱导肝脏脂肪变性。2）TBT诱导鱼类摄食量增加，且摄食量的增加与脑中食欲肽表达的改变有关，另外，TBT干扰了鱼类能量代谢指标，且可能与甲状腺激素水平的改变有关。结果表明TBT可能通过干扰摄食与能量代谢进而诱导肥胖的发生。3）转录组学与通路富集研究表明TBT能够干扰肝脏固醇合成与视黄酸代谢通路。本研究结果为TBT诱导的毒性提供了新的分子机制。4）TBT暴露干扰了肌肉脂肪酸的组成，增加了不饱和脂肪酸的比例，如二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid）。研究还发现肝脏脂肪酸去饱和酶Δ6-desaturase和Δ9-desaturase增加，这可能与TBT诱导的不饱和脂肪酶的增加有关。另外，TBT增加了肌肉组织脂肪过氧化产物和抗氧化酶（过氧化物酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶）的水平，这表明鱼肉品质的降低。