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β-双酮类抗生素(DKAs)是一种假持久性新型污染物，广泛应用于人类和动物疾病的预防和治疗，尤其是作为生长促进剂被大量用于禽畜养殖。人畜服用此类药物大多不能被吸收，多以原药或活性代谢物形式进入环境，并对环境和人类健康构成了严重威胁。目前，对DKAs的单剂毒性和其复合毒性的研究尚不全面、深入，特别是利用组学技术对DKAs毒性机制的研究在国内外鲜有报道。
本文以模式生物斑马鱼作为研究对象，开展了六种DKA复合后对斑马鱼胚胎的发育毒性、行为毒性和运动神经毒性研究。研究表明，AB品系斑马鱼胚胎自6hpf至120 hpf暴毒于不同浓度的DKAs实验液，其在120 hpf时的半数致死浓度(LC50)和半数致畸浓度(EC50)分别为211 mg/L和113 mg/L，说明DKAs和其他持久性污染物相比是一种低毒性的污染物。DKAs导致斑马鱼的主要畸型是孵化延迟、游囊关闭和脊柱弯曲，还发现其能减缓胚胎心率，以及影响斑马鱼胚胎的自主运动。斑马鱼胚胎自6 hpf至96 hpf暴毒于2.34和9.38 mg/L的DKAs实验液，于120 hpf时，不会引起斑马鱼任何畸形表型，但此时的活力和光刺激测试中发现斑马鱼的游泳速度均显著性升高。在72 hpf时，DKAs会使处于胚胎孵化末期的斑马鱼体内的GSH被诱导，浓度升高;而处于胚胎早期的SOD活性则被极显著性抑制。
随后，利用高通量RNA测序技术(RNA-seq)对DKAs暴毒的斑马鱼转录组进行研究。6hpf时AB品系胚胎暴露于2.34 mg/L DKAs和胚胎培养液对照组，至暴毒后3个月(90 dpf)，抽提斑马鱼总RNA用于RNA-seq。DKAs暴露组样品和对照组样品RNA-seq一共得到测序读长(total reads)分别为13，287，428和15，545，536条，总碱基对数分别为2，006，401，628和2，347，375，936bp。暴毒样品和对照样品分别和Ensembl数据库上所有已知的斑马鱼基因比对得到23，129和23，550个表达基因，RPKM为0.021-6，748，其中有差异基因328个(p-value＜0.05，且表达差异倍数在2倍以上)。对这些差异基因进行GO分类和KEGG pathway富集性分析发现，显著性富集(p＜0.01)的GO分类项:immune system process、smallmolecule metabolic process、lipid binding;高富集度的KEGG pathway有:Phagosome、staphylococcus aureus infection、autoimmune thyroid disease等。从这些GO功能分类和KEGG pathway分析中可以说明，其所涉及的差异基因在DKA暴毒的过程中，可能与免疫毒性密切相关，在斑马鱼体内的免疫调节中起到关键性作用。转录本分析结果还表明DKAs的毒性效应涉及神经行为毒性，代谢毒性，发育毒性，以及癌症和内分泌紊乱等。
总之，DKAs复合急性暴毒可致斑马鱼胚胎发育毒性，行为异常。而低浓度长期暴毒可致斑马鱼免疫毒性，使免疫功能异常。这些数据必定会为进一步利用高通量测序技术研究差异基因对DKAs暴毒的斑马鱼诸多生命活动的调控过程。