渤海典型重金属污染物对菲律宾蛤仔毒理效应的代谢组学研究

在基金项目的资助下，课题组利用基于核磁共振技术的代谢组学方法深入研究了渤海典型重金属污染物镉、砷、锌、汞对海洋指示生物菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）的毒理效应。首先，课题组对渤海主要分布的三种品系（白蛤、斑马蛤、两道红蛤）菲律宾蛤仔对典型重金属污染物响应的灵敏度进行了代谢组学研究。代谢组学的研究结果表明，对于急性汞暴露，两道红菲律宾蛤仔的消化腺组织相对灵敏，可以作为汞的毒理效应以及生物监测的指示生物组织；对于急性锌暴露， 白蛤品系的菲律宾蛤仔的鳃组织相对灵敏，可以作为锌的毒理效应以及生物监测的指示生物组织；对于急性镉暴露，白蛤品系的菲律宾蛤仔的闭壳肌组织相对灵敏，可以作为锌的毒理效应以及生物监测的指示生物组织。.在此基础上，课题组分别研究了渤海典型重金属污染物汞、镉、锌、砷对菲律宾蛤仔的毒理效应。结果表明，典型重金属污染汞、镉、锌、砷对菲律宾蛤仔的毒理效应主要表现为扰乱菲律宾蛤仔的能量代谢以及渗透调节，但通过比对代谢物生物标志物，各种重金属污染导致的能量代谢异常的代谢物指纹图谱存在显著差异，这表明需要进一步利用亚细胞蛋白质组学技术，通过研究细胞中能量代谢的中枢线粒体的蛋白变化，深入阐明重金属污染物导致的能量代谢异常的生物学机制。.通过整合利用基于双向电泳的蛋白质组学技术与基于核磁共振技术的代谢组学，深入研究了梯度盐度下急性砷暴露对菲律宾蛤仔的毒理效应。部分蛋白质生物标志物与代谢物生物标志物，如琥珀酸、ATP的含量变化高度相关。这些发现证明蛋白质组学与代谢组学的整合方法可以有效地在分子水平阐明污染物的毒理效应。