近来，华南师范大学处境学院应光国教练团队的马栋栋博士、史文俊副研讨员等人正在《Journal of Hazardous Materials》期刊上宣告了题为“Antitussive drug dextromethorphan induces developmental impairment in zebrafish”的研商讨文（DOI:10.1016/j.jhazmat.2024.137042）。这项研讨察觉镇咳药右美沙芬（DXM）透露诱导斑马鱼幼鱼DNA毁伤，并伴跟着DNA修复腐烂、细胞周期窒塞和细胞凋亡，最终导致幼鱼明显的反常和归天。这一察觉揭示了DXM诱导斑马鱼发育毒性的紧要机造是DNA毁伤，夸大了DXM对生态和人类强健的潜正在危害。

　　右美沙芬（DXM）是止咳和伤风药中的常见因素。纵然它正在水生处境中通常存正在，但DXM对水生生物的影响如故未知。本研讨评估了处境浓度DXM（0.06、0.61、8.12、76.3和827μg/L）透露斑马鱼胚胎至14天（dpf）对斑马鱼的发育的影响。结果标明，DXM透露至14 dpf时，LC50为93.3μg/L，标明DXM对斑马鱼拥有高毒性。其它，正在72 hpf、7 dpf和14 dpf，DXM明显下降幼鱼的体长和心率，推广反常。生物化学剖析和转录组学剖析标明，正在7 dpf和14 dpf时，DXM透露诱导幼鱼DNA毁伤，并激发DNA毁伤响应（如DNA修复腐烂、细胞周期窒塞和细胞凋亡）。这些结果帮手阐明了DXM通过DNA毁伤途径诱导斑马鱼幼鱼吃紧的发育毁伤，夸大了处境中DXM正在生态和民多卫生危害中首要性。

　　右美沙芬（DXM）是一种通常操纵的非处方药物，用于调理咳嗽。因其有用的止咳效力、仍然操纵了50多年。近年来，DXM被屡次用于调理2019冠状病毒病（COVID-19）。DXM也被行为心灵类药物多量操纵乃至滥用。然而，因为DXM操纵后正在人体内不全部代谢，导致DXM正在都会污水、地表水和重积物中通常检出。有研讨标明，高浓度的DXM能够诱导大鼠和人的动作效应和神经毒性。有限的研讨标明，透露于高浓度DXM（543 mg/L）诱导斑马鱼幼鱼发育毒性。这些结果标明，DXM对鱼类拥有潜正在发育毒性。然而，处境相干浓度DXM对水生生物的研讨相对较少。必要进一步的探究处境相干浓度DXM诱导鱼类发育毒性的分子机造。正在性命早期细胞周期短，DNA复造疾，胚胎对DNA毁伤稀奇敏锐。所以，性命早期阶段的DNA毁伤对鱼类胚胎发育有倒霉影响。正在本研讨中，斑马鱼胚胎正在受精后2 hpf至14 dpf透露于DXM，并评估处境相干浓度DXM诱导鱼类发育毒性的分子机造。

　　正在7dpf和14 dpf，DXM透露诱导归天率呈剂量依赖性推广。正在最高浓度处置组（H-1），透露至14 dpf归天率推广到80%以上（图1A）。14 dpf时，10%致死浓度（LC10）和50%致死浓度（LC50）永诀为0.13和93.3μg/L。正在M-2、H-1和H-2处置组，DXM下降72 hpf幼鱼心率，相应的50%压迫浓度（IC50）为1950μg/L（图1B）。其它，正在7 dpf和14 dpf，跟着DXN剂量的推广，幼鱼体长呈线性裁减，对应的IC50值永诀为1550和3000μg/L（图1C，D）。斑马鱼发育早期形状学查验察觉多种反常，比方：鱼鳔缺失、颅面相当、腹水、尾端上翘、脊柱弯曲和吃紧反常（图1E）。正在H-2处置组，DXM推广72 hpf反常（图1F）。7 dpf和14 dpf时，DXM诱导幼鱼反常随剂量推广而推广（图1G，H）。比较组正在全豹试验时刻未见反常（图1F，H）。这些结果标明，DXM透露诱导斑马鱼幼鱼吃紧的发育毁伤。

　　DNA梯形电泳图谱证据了DXM对斑马鱼幼鱼DNA的毁伤效力。正在7 dpf和14 dpf时，琼脂糖凝胶电泳显示DXM透露导致梯形DNA电泳图的酿成（图2I，J）。为了进一步量化DNA毁伤水平，咱们测定了幼鱼体内8-OHdG的程度。正在7 dpf时，DXM推广了M-1处置组8-OHdG程度（图2K）。14 dpf时，8-OHdG含量正在M-1、M-2和H-1处置组明显升高（图2L）。结果标明，DXM透露导致斑马鱼幼鱼DNA毁伤，这或许是DXM诱导幼鱼发育毁伤的首要来历。

　　因为正在14 dpf时幼鱼归天率较高（80%）。所以，为了找寻DXM透露对幼鱼发育毒性的分子机造，咱们对H-1处置组幼鱼举行了转录组剖析。结果标明，共有2770个不同表达基因被富集（Fold Change 2，p 0.05），个中335个上调基因，2435个下调基因（图3A）。16个不同基因的qPCR结果与转录组剖析结果相似，标明转录组结果具体实性（图3C）。

　　依据GO剖析结果，筛序出明显性前10的生物流程、细胞因素和分子性能（图3B）。明显富集的生物流程紧要包含DNA修复、DNA复造、细胞对DNA毁伤刺激的响应和双链断裂修复（图3D）。依据富集明显性，前10的KEGG通道包含DNA复造、核苷酸切除修复（NER）、碱基切除修复（BER）、同源重组（HR）、错配修复（MMR）和细胞周期（图3E）。

　　转录组结果中与DNA毁伤响应相干的全盘不同基因举行搜集剖析。个中，PCNA、RAD51和EXO1卵白质分散正在了互相效力搜集的中央（图4A）。为了声明DXM与PCNA、RAD51和EXO1的互相效力联系，咱们把DXM与三个卵白举行分子对接。结果标明，DXM与PCNA中的氨基酸ASP58A酿成一个坚固的氢键（图4B），DXM与RAD51中的氨基酸ASN110A酿成一个坚固的氢键（图4C），DXM与EXO1中的氨基酸ASN124A酿成一个坚固的氢键（图4D）。DXM与PCNA、RAD51和EXO1酿成的最低捆扎能量永诀为−5.3、−6.0和−6.0 kcal/mol。

　　正在7 dpf时，DXM下降了M-2和H-1处置组中pcna的转录表达，以及M-2、H-1和H-2处置组中的rad51和exo1的转录表达（图4E）。正在14 dpf时，DXM下降了M-2和H-1处置组中的rad51和pcna的转录表达，以及全盘处置中的exo1的转录表达（图4F）。PCNA、RAD51和EXO1正在DNA复造和毁伤修复流程中阐明首要效力。所以，这些结果标明，DXM通过搅扰DNA复造和毁伤修复诱导DNA毁伤。

　　RNA-Seq剖析显示，DXM透露14 dpf时导致细胞周期爆发觉显转变。G1（第一个间隙）、S（DNA复造）、G2（第二个间隙）和M（有丝分化）期的相当标明7 dpf和14 dpf幼鱼细胞周期受到搅扰（图5A-D）。正在7 dpf时，DXM增大M-2、H-1和H-2处置组幼鱼S期和G2/M期细胞的百分比（图5E）。正在14 dpf，DXM推广H-1处置组幼鱼S期和G2/M期细胞的百分比（图5F）。为了进一步分解毒性机造，用qPCR检测了与细胞周期相干基因的表达。依据RNA-Seq结果，采选全盘与细胞周期相干的不同基因。操纵STRING构修不同基因互相效力卵白搜集，个中评分最高的8个不同基因分散到了搜集的中央（图5G）。qPCR结果显示，正在7 dpf时，DXM下降了H-1和H-2处置组中ccne1、cdk2、orc4、orc6、mcm4和mcm3基因的转录表达，并推广了cdkn1a的转录表达（图5H）。正在14 dpf时，DXM下降了全盘处置组中的ccne1的转录表达，升高了cdkn1a的转录表达（图5H）。DXM同时下降了14 dpf幼鱼mcm4、mcm3、cdk2、orc4、orc6和cdc20的转录表达（图5H）。

　　DXM透露7 dpf后诱导幼鱼细胞凋亡推广（图5I，J）。正在7 dpf时，DXM增大了M-2、H-1和H-2处置组幼虫的荧光强度（图5K）。其它，正在H-2处置中，DXM推广了H-2处置p53的转录表达，以及H-1和H-2处置中casp3a、noxa和bcl2的转录表达（图5L）。正在14 dpf时，DXM上调了全盘处置组中p53的转录表达，M-2和H-1处置组中casp3a的转录表达（图5L），推广了L、M-1和M-2处置组中noxa的转录表达，以及M-1、M-2和H-1处置组中bax的转录表达（图5L）。这些结果标明，DXM透露导致幼鱼细胞周期窒塞和细胞凋亡。细胞周期窒塞和细胞凋亡是紧要的DNA毁伤响应。所以，本研讨结果进一步声明DXM通过DNA毁伤途径诱导斑马鱼幼鱼发育毁伤，

　　本研讨探究了处境相干浓度DXM对斑马鱼幼鱼的发育毒性。结果标明，DXM透露能导致幼鱼发育毁伤，包含归天率和反常率升高，体长和心率下降。同时，DXM诱导幼鱼DNA毁伤，并跟随DNA毁伤响应（DNA修复腐烂、细胞周期窒塞和细胞凋亡），最终导致斑马鱼幼鱼明显的发育毁伤。这些察觉标明，DXM通过DNA毁伤响应通道诱导斑马鱼幼鱼发育毁伤。该研讨为DXM对鱼类的发育毒性供应了有代价的见地，并夸大了评估DXM对水生生态体系潜正在危害的首要性。