| 陈昊,李淑君,叶琳,冯晓龙,孙婧,苏博,吉成龙,由丽萍,马元庆.太平洋牡蛎溶菌酶基因对4种磺胺类抗生素的表达响应[J].农业环境科学学报,2025,44(3):839-848. |
| 太平洋牡蛎溶菌酶基因对4种磺胺类抗生素的表达响应 |
| Expression response of the lysozyme gene in Pacific oysters（Crassostrea gigas）to four sulfonamide antibiotics |
| 投稿时间：2024-12-24 |
| DOI：10.11654/jaes.2024-1131 |
| 中文关键词: 磺胺类抗生素 太平洋牡蛎 溶菌酶 基因表达 |
| 英文关键词: sulfonamide antibiotics Crassostrea gigas lysozyme gene expression |
| 基金项目:山东省重点研发计划课题（重大科技创新工程）（2022CXGC020416） |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 陈昊 | 上海海洋大学海洋科学与生态环境学院, 上海 201306
山东省海洋资源与环境研究院, 自然资源部莱州湾海洋生态系统野外科学观测研究站, 山东省海洋生态修复重点实验室, 山东 烟台 264006 | | | 李淑君 | 山东省海洋资源与环境研究院, 自然资源部莱州湾海洋生态系统野外科学观测研究站, 山东省海洋生态修复重点实验室, 山东 烟台 264006 | | | 叶琳 | 上海海洋大学海洋科学与生态环境学院, 上海 201306
山东省海洋资源与环境研究院, 自然资源部莱州湾海洋生态系统野外科学观测研究站, 山东省海洋生态修复重点实验室, 山东 烟台 264006 | | | 冯晓龙 | 上海海洋大学海洋科学与生态环境学院, 上海 201306
山东省海洋资源与环境研究院, 自然资源部莱州湾海洋生态系统野外科学观测研究站, 山东省海洋生态修复重点实验室, 山东 烟台 264006 | | | 孙婧 | 山东省海洋资源与环境研究院, 自然资源部莱州湾海洋生态系统野外科学观测研究站, 山东省海洋生态修复重点实验室, 山东 烟台 264006 | | | 苏博 | 山东省海洋资源与环境研究院, 自然资源部莱州湾海洋生态系统野外科学观测研究站, 山东省海洋生态修复重点实验室, 山东 烟台 264006 | | | 吉成龙 | 中国科学院烟台海岸带研究所, 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室, 山东省海岸带环境过程重点实验室, 山东 烟台 264003
中国科学院大学, 北京 100049 | | | 由丽萍 | 山东省海洋资源与环境研究院, 自然资源部莱州湾海洋生态系统野外科学观测研究站, 山东省海洋生态修复重点实验室, 山东 烟台 264006 | youliping521@163.com | | 马元庆 | 山东省海洋资源与环境研究院, 自然资源部莱州湾海洋生态系统野外科学观测研究站, 山东省海洋生态修复重点实验室, 山东 烟台 264006 | mayuanqing@shandong.cn |
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| 中文摘要: |
| 为了探究太平洋牡蛎溶菌酶基因（LZM基因）对4种磺胺类抗生素的表达响应，本研究开展了4种磺胺类抗生素对太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）的暴露实验。基于海洋环境中磺胺类抗生素的调查浓度，设置暴露浓度为5 μg·L-1和500 μg·L-1。进行牡蛎急性（48 h）、亚慢性（14 d）抗生素暴露及暴露后的副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus）刺激实验，采集肝胰腺和鳃组织进行LZM基因表达的检测和分析。结果表明：4种抗生素对牡蛎LZM基因表达的影响及其表现出的生物毒性效应均存在差异，其中磺胺二甲基（SMT）和磺胺邻二甲氧嘧啶（SDX）与空白对照组相比对鳃组织（SMT 和 SDX 的抑制率分别约为 69% 和 72%）和肝胰腺（SMT和SDX的抑制率分别约为70%和74%）LZM基因的表达具有显著抑制作用；磺胺间甲氧嘧啶（SMM）具有更好的生物免疫适应性，且在高浓度、长时间暴露条件下，其生物毒性效应明显增加。菌刺激实验后发现，SMT和SDX暴露组与空白对照组相比并未降低牡蛎对弧菌的免疫能力，而SMM和磺胺甲恶唑（SMX）可能提高了牡蛎对弧菌的免疫能力；牡蛎对弧菌的免疫响应存在组织差异性，且相较于鳃组织，肝胰腺LZM基因的表达响应更为明显。研究表明，磺胺类抗生素暴露能够引起太平洋牡蛎LZM基因表达响应发生变化，但磺胺类抗生素对牡蛎的生物效应机制及对牡蛎免疫能力的影响阈值仍需进一步研究。 |
| 英文摘要: |
| To investigate the expression response of the lysozyme gene（LZM gene） in Pacific oysters（Crassostrea gigas） to four sulfonamide antibiotics, this study conducted exposure experiments using these antibiotics. Based on environmental survey concentrations of sulfonamides in marine systems, exposure doses were set at 5 μg·L-1 and 500 μg·L-1. Acute（48 h）and sub-chronic（14 d）antibiotic exposures were performed, followed by Vibrio parahaemolyticus challenge assays. Hepatopancreas and gill tissues were sampled for LZM gene expression analysis. The four antibiotics exhibited marked differences in their effects on LZM gene expression and associated biotoxic effects in Crassostrea gigas. Sulfamonomethoxine（SMT）and sulfadoxine（SDX）demonstrated significant inhibitory activity on LZM gene expression in both gill tissues（SMT and SDX inhibition rate was approximately 69% and 72%, respectively）and hepatopancreas（SMT and SDX inhibition rate was approximately 70% and 74%, respectively） compared to control. In contrast, sulfamonomethoxine（SMM） demonstrated better biological immune adaptability, with its toxic effects markedly increasing under high-concentration, long-term exposure. After bacterial challenge experiments, SMT and SDX exposure did not reduce the oysters ′ immune capacity against Vibrio compared to the control group. SMM and sulfamethoxazole（SMX） appeared to enhance the oysters′ immune response to Vibrio. Additionally, the immune response of oysters to Vibrio exhibited tissue-specific differences, with more pronounced LZM gene expression in the hepatopancreas compared to gill tissues. The study concluded that sulfonamide antibiotic exposure can alter the expression of the LZM gene in Pacific oysters. However, further research is required to elucidate the mechanisms underlying the bioeffects of sulfonamide antibiotics on oysters and determine the threshold for their impact on oyster immunity. |
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