Micro/nano-plastics cause neurobehavioral toxicity in discus fish (Symphysodon aequifasciatus): Insight from brain-gut-microbiota axis

肠道菌群 多巴胺能 化学 肠-脑轴 生物 多巴胺 毒性 蛋白质细菌 梭状芽孢杆菌 药理学 生物化学 内分泌学 细菌 基因 有机化学 遗传学 16S核糖体RNA
作者
Jun-Nan Huang,Bin Wen,Lei Xu,Huan‐Chao Ma,Xinxin Li,Jian‐Zhong Gao,Zai‐Zhong Chen
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:421: 126830-126830 被引量:173
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2021.126830
摘要

Numerous studies have investigated neurobehavioral toxicity of microplastics, but no studies have illustrated mechanism via brain-gut axis. Here, juvenile discus fish (Symphysodon aequifasciatus) were exposed for 96 h to microfibers (900 µm, fiber, MFs) or nanoplastics (~88 nm, bead, NPs) with three concentrations (0, 20 and 200 µg/L). Accumulation in fish gut was independent of plastics type and concentration. MFs reduced growth performance while NPs weakened swimming and predatory performance of post-exposed discus. For brain cholinesterase activity, acetylcholinesterase was activated by NPs while NPs/MFs exposure inhibited butyrylcholinesterase. Concentrations of neurotransmitters (acetylcholine, dopamine and γ-aminobutyric acid) increased in brain but decreased in gut after NPs or MFs exposure. For gut microbiota, increased richness under MFs exposure was observed. At phylum level, Proteobacteria proportion was lower in NPs but higher in MFs. Abundance of Clostridia and Fusobacteriia (Bacillus), potentially secreting neurotransmitters, increased in NPs but decreased in MFs. Brain transcriptomics revealed seven upregulated and four downregulated genes concerning neural-activities. Pathways of neuroactive ligand-receptor interaction and serotonergic synapse were enriched in both MFs and NPs, but dopaminergic synapse pathway was enriched only in MFs. These results established a novel mechanism by which microplastics might cause behavioral toxicities via brain-gut-microbiota axis.
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
Hanoi347发布了新的文献求助10
刚刚
王wang完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
sanlang完成签到,获得积分10
2秒前
fcc完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
平常以云完成签到 ,获得积分10
6秒前
瘦瘦的风华完成签到,获得积分10
7秒前
竺七完成签到 ,获得积分10
8秒前
阿玺发布了新的文献求助10
9秒前
豆芽拌饭完成签到 ,获得积分10
10秒前
直率的鸿完成签到,获得积分10
17秒前
小二郎应助寒冷的断秋采纳,获得10
22秒前
阿玺完成签到,获得积分10
26秒前
liuxianglin2006完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
Augustines完成签到,获得积分10
33秒前
影子发布了新的文献求助10
35秒前
独特的凝云完成签到 ,获得积分0
35秒前
苏大大完成签到 ,获得积分10
37秒前
44秒前
咚咚完成签到 ,获得积分10
44秒前
西吴完成签到 ,获得积分0
49秒前
Nexus应助战斗暴龙兽采纳,获得10
49秒前
fu完成签到,获得积分10
51秒前
枕月听松完成签到,获得积分10
52秒前
zhang完成签到,获得积分10
53秒前
spring_IMU完成签到,获得积分10
54秒前
55秒前
mochalv123完成签到 ,获得积分10
56秒前
Maisie发布了新的文献求助10
59秒前
大大完成签到 ,获得积分10
59秒前
123完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xinyuwang完成签到,获得积分10
1分钟前
ahh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
健忘青牛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
匡小猫发布了新的文献求助10
1分钟前
酸菜爱生活完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
xl完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6512496
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8305986
关于积分的说明 17743069
捐赠科研通 5614290
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923792
邀请新用户注册赠送积分活动 1901035
关于科研通互助平台的介绍 1762741