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肾上腺受体药物是水中一类常见的医药品类污染物,由于其在环境水体中的高检出率及其本身具有的生物活性,其对于非靶生物(如鱼类)的生态毒性效应必须加以关注。为了探讨肾上腺受体相关药物对硬骨鱼类毒性效应,本文研究了 β-肾上腺受体阻滞剂propranolol及其对映体、α-肾上腺受体阻滞剂moxisylyte和β-肾上腺受体激动剂ractopamine对日本青鳉幼鱼或成鱼的毒性效应。首先我们考察了 propranolol及其对映体暴露28和44天后青鳉幼鱼的生理指标、体内氧化应激、解毒、内分泌系统相关基因转录水平和相关酶活力的变化。研究发现propranolol能显著降低青鳉的孵化率、总存活率、身长和体重,并有显著的对映体差异。青鳉体内的解毒基因细胞色素 P450 1A1(Cytochrome P450 1A1,CYP1A1)和细胞色素 P450 3A(Cytochrome P450 3A,CYP3A)表达量上升。氧化应激基因如超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、谷胱甘肽巯基转移酶(Glutathione S-transferase,GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GPX)表达量及相应酶活力显著性上调。Propranolol及其对映体暴露能显著改变下丘脑-垂体-性腺(Hypothalamus-pituitary-gonadal,HPG)轴相关基因的表达图谱。其中卵黄蛋白原(Vitellogenin,VTG)、雌激素受体α(Eetrogen receptor α,ERα)和雌激素受体β(Eetrogen receptorβ,ERβ)的表达显著性下调,且28天比44天表现出更大的效应。这些实验结果表明propranolol及其对映体暴露能够诱导青鳉氧化损伤和内分泌干扰,并具有明显的对映体差异。其次,我们分析了 moxisylyte暴露28和44天对青鳉幼鱼解毒、氧化应激和内分泌系统相关基因转录变化,并在幼鱼基础上检测了moxisylyte暴露后青鳉成鱼组织形态及肝脏、性腺和脑组织中上述基因的转录水平变化。结果表明,在625 μg/L moxisylyte处理组中孵化率、总存活率及雄鱼身长和体重显著下降。Moxisylyte处理44天后雄鱼氧化应激基因SOD和GST及相应酶活力显著上升。Moxisylyte处理会显著降低幼鱼的HPG轴上涉及的一系列相关基因表达,且雄鱼比雌鱼表现出更大的效应。我们同时发现,moxisylyte处理后成鱼肝脏组织出现病理学差异。Moxisylyte对成鱼HPG轴产生一定的干扰,并表现出明显的性别和组织差异性。最后,我们评估了 ractopamine暴露对青鳉幼鱼的氧化压力及内分泌干扰效应。Ractopamine暴露引起GST和GPX表达量下调,而谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase,GR)表达量上升。Ractopamine处理能影响内分泌相关基因的表达,其中雌鱼VTG表达量显著上调,类固醇合成相关基因胆固醇侧链裂解酶(CytochromeP450 11A,CYP11A)、细胞色素 P450 羟化酶(Cytochrome P450 17,CYP17)等也被诱导上调,且具有性别差异性。总之,propranolol 及其对映体、moxisylyte 和 ractopamine 在生理水平和基因水平均可对青鳉产生影响。这些研究结果对于准确评价此类药物的环境风险具有一定的参考意义。