2021年11月29日,我院陈建军副教授团队在英国皇家化学会环境类重要学术期刊Environmental Science: Nano(IF=8.131, 中科院1区TOP期刊,环境科学与生态学类)在线发表了题为“Toxic effects of carbon quantum dots on the gut–liver axis and gut microbiota in the common carp Cyprinus carpio”的研究论文。
碳量子点(CQDs) 是一种碳纳米材料,因其纳米尺寸效应、高水分散性、高荧光稳定性等优异特性,广泛用于生物、化学和医学等领域。在其生产、使用、废弃和回收过程中, CQDs将不可避免地被释放到环境中,增加了水生生态系统的生态风险并导致人类健康问题。因此,彻底调查 CQDs 的毒性和环境影响对于确保生物安全是非常必要的。目前,关于CQDs在水生生态系统中的毒性研究较少,特别是CQDs对鱼类肠-肝轴的毒性作用和对肠道微生物群的影响尚未报道。
本论文以我国丰富的淡水鱼类—鲤鱼(Cyprinus carpio)为材料,研究了CQDs 对鲤鱼的潜在毒理学机制。结果表明,CQDs慢性暴露具有生物累积效应,可诱导氧化应激并引起炎症反应和脂质代谢紊乱,导致肠道和肝脏组织损伤。16S rRNA序列分析显示肠道菌群多样性和丰富度降低,有害菌相对丰度增加,有益菌相对丰度下降。生物信息学分析探讨了毒理学反应与肠道微生物群变化的关联。最后,从肠-肝轴的角度阐明了 CQDs 诱导毒性的可能机制。这些发现不仅将增强对 CQDs 的生物相容性和风险评估的认识,而且还将扩大对肠道菌群在生态毒理学中作用的理解。
我院教师陈建军副教授为该文第一作者,我院2019级研究生孙丹丹为除导师外第一作者。该论文得到河南省科技发展计划项目(编号:212102110359)的资助。
(生命科学学院 孙丹丹)
原文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/en/d1en00651g