利用鲢、鳙鱼控制蓝藻水华的生物学机理研究

我国是蓝藻水华发生最频繁、受害最大的国家之一。很多养殖水体和饮用水源，蓝藻水华频繁发生且多数有毒，给水产养殖、水资源保护及居民生活和健康带来极大影响和危害。蓝藻水华治理是我国当前重点水环境问题，具有重要的环境、渔业和社会价值。尽管鲢、鳙鱼控制水华方法已取得成效，但该方法仍缺乏足够的生态学、毒理学和生物学等方面的实验证据支撑，许多问题有待深入研究。如鲢、鳙鱼控藻能力有多大？它们为何能耐受蓝藻毒素的毒性？鲢、鳙鱼是否富集毒素及其鱼产品食用安全等问题。本项目采用实验生态学方法研究鲢、鳙鱼实际控藻能力；用毒理学方法探究鲢、鳙微囊藻毒素毒代动力学、生物富集和消除规律并建立毒素的毒代动力学模型；采用细胞和分子生物学方法研究细胞色素P450在鲢鱼肝胰脏微囊藻毒素解毒中的作用及其生化和分子生物学机理，诠释鲢、鳙鱼耐受微囊藻毒素的分子机理。项目研究结果将为鲢、鳙鱼控制蓝藻水华的技术方法提供理论支撑。

蓝藻水华的频繁发生给水产养殖、水资源保护及居民生活和健康带来极大影响和危害。因此，蓝藻水华是我国当前重点水环境问题之一，但利用鲢鱼控制蓝藻水华的生物学机理尚不明确。项目通过模拟自然水体水华状况，研究了鲢鱼控制蓝藻水华能力；探究了鲢鱼体内微囊藻毒素 (MC) 毒代动力学、生物富集和消除规律；研究了鲢鱼肝脏CYP450在MC肝毒性及其解毒中的作用，探讨了鲢鱼耐受MC的分子机理。实验研究结果发现，MC致鲢鱼肝毒性可能主要由MAPK信号通路介导，而鲢鱼肝脏CYP450家族中与MC解毒相关的成员可能主要是CYP3A137。另外，项目还研究了MC肝毒性的分子机理、MC导致肝损伤和诱发肝脏炎症反应及其信号通路，发现MC导致肝细胞凋亡是通过线粒体途径介导的，尤其是首次发现PUMA和Survivin与该凋亡途径相关。课题组按照项目计划书展开工作，完成了该项目的主要研究内容和计划任务，获得了一批具有一定学术价值的科研成果。项目执行期内共发表科研论文16篇，其中SCI论文14篇；获得授权国家发明专利1项，国际合作和学术交流1人次；共培养博士后2名、博士研究生3名、硕士研究生13名、青年教师3名。所发表的14篇SCI论文共引用62次、单篇最高引用20次，引起了国内外同行研究者关注。该研究成果对促进本领域研究工作具有一定的推动作用。项目研究结果不仅为利用鲢鱼控制蓝藻水华的技术方法提供了理论支撑，诠释了MC导致易感人群患肝炎/肝癌的分子机理，而且对于减少蓝藻水华导致的渔业损失和保护MC易感人群的健康也具有一定的科学意义。