Polystyrene nanoplastics mediate skeletal toxicity through oxidative stress and the BMP pathway in zebrafish (Danio rerio)

达尼奥 斑马鱼 氧化应激 毒性 化学 氧化磷酸化 细胞生物学 生物 生物化学 基因 有机化学
作者
Wanjing Liu,Min Zeng,Ye Li,Guanglong Chen,Jun Wang
出处
期刊:Ecotoxicology and Environmental Safety [Elsevier BV]
卷期号:285: 117096-117096 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.ecoenv.2024.117096
摘要

The widespread presence of micro(nano)plastics (MNPs) has generated public concern. Studies have indicated that MNPs can accumulate in mammalian bones; however, research on the skeletal toxicity and underlying molecular mechanisms of MNPs in aquatic organisms remains limited. We subjected zebrafish embryos to three varying levels (1, 10, 100 μg/mL) of polystyrene nanoplastics (PSNPs) exposure over a period of 7 days in our research. The results revealed that PSNPs significantly reduced the body length and hatching rate of zebrafish, leading to skeletal deformities. mRNA level analysis showed significant upregulation of sp7, sparc, and smad1 genes transcription by PSNPs. Moreover, PSNPs markedly downregulated the mRNA levels associated with runx2a, bmp2a, and bmp4. Further investigations demonstrated that PSNPs dramatically increased ROS levels in zebrafish larvae, with significant downregulation of transcription levels of sod1 and cat genes, resulting in a sharp increase in transcription levels of apoptosis-related regulatory genes bcl-2 and bax. Furthermore, PSNPs led to a marked rise in Caspase 3 activity in zebrafish larvae, suggesting the initiation of apoptosis. PSNPs also notably inhibited alkaline phosphatase (AKP) activity. Compared to a 4-day exposure, a 7-day exposure to PSNPs intensified abnormalities across multiple indicators. In summary, our research indicates that PSNPs cause significant oxidative stress in zebrafish larvae, resulting in apoptosis. Moreover, PSNPs disrupt the transcription of genes related to skeletal development through the bone morphogenetic protein (BMP) pathway, further disrupting skeletal development processes and ultimately resulting in skeletal deformities in zebrafish larvae. This study provides new insights into the skeletal toxicity of MNPs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
miaomiao完成签到 ,获得积分10
刚刚
lemongulf完成签到 ,获得积分10
3秒前
大知闲闲完成签到 ,获得积分10
4秒前
gyf完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
8秒前
Lu完成签到 ,获得积分10
9秒前
小鹿发布了新的文献求助10
15秒前
19秒前
Huibo完成签到,获得积分10
21秒前
29秒前
yorkin完成签到 ,获得积分10
30秒前
AllRightReserved完成签到 ,获得积分10
33秒前
siyuan完成签到,获得积分10
34秒前
Justtry完成签到,获得积分10
34秒前
顾城浪子完成签到,获得积分10
34秒前
RaynorHank发布了新的文献求助10
35秒前
布曲完成签到 ,获得积分10
38秒前
细心笑卉完成签到 ,获得积分10
38秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
红茸茸羊完成签到 ,获得积分10
41秒前
故意的书本完成签到 ,获得积分10
41秒前
RaynorHank完成签到,获得积分10
44秒前
Yynnn完成签到 ,获得积分10
44秒前
chun完成签到 ,获得积分10
47秒前
知犯何逆完成签到 ,获得积分10
49秒前
小鹿完成签到,获得积分20
52秒前
一一完成签到 ,获得积分10
53秒前
56秒前
小伊001完成签到,获得积分10
58秒前
59秒前
felicity完成签到 ,获得积分10
59秒前
你才是小哭包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
骄傲慕尼黑完成签到,获得积分10
1分钟前
个性惜蕊完成签到,获得积分10
1分钟前
风信子完成签到,获得积分10
1分钟前
小白完成签到,获得积分10
1分钟前
qq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
困困困完成签到 ,获得积分10
1分钟前
简单发布了新的文献求助20
1分钟前
高分求助中
传播真理奋斗不息——中共中央编译局成立50周年纪念文集(1953—2003) 700
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
武汉作战 石川达三 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3811747
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3356021
关于积分的说明 10379150
捐赠科研通 3072972
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1688146
邀请新用户注册赠送积分活动 811860
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 766893