目的:1、探讨大气颗粒物对斑马鱼胚胎/幼鱼的一般发育毒性,并对不同粒径大气颗粒物[总悬浮颗粒物（Total suspended particulate,TSP）、大气可吸入颗粒物(Particulate matter 10,PM₁₀)、大气可入肺颗粒物(Particulate matter 2.5,PM_2.5)]的一般毒性进行比较。2、利用模式生物斑马鱼研究大气颗粒物对斑马鱼胚胎/幼鱼心血管系统的发育毒性作用,并阐述其毒性作用机制。3、利用模式生物斑马鱼研究大气颗粒物对斑马鱼幼鱼的神经发育毒性作用,并阐述其毒性作用机制。4、筛选具有防雾霾功能成分的药食同源中药,以便于后期有针对性的开发具有防雾霾损害作用的功能食品。方法:1、大气颗粒物(TSP、PM₁₀、PM_2.5)导致斑马鱼胚胎/幼鱼一般发育毒性的研究:显微镜下挑选出发育一致的4 hpf的斑马鱼受精卵（野生型AB系斑马鱼）,设定斑马鱼胚胎培养水作为空白对照组,大气颗粒物(TSP、PM₁₀、PM_2.5)的浓度组均设定为25、50、100、200、400μg/m L。各组连续处理5天,在24、48、72、96、120 hpf,分别观察各个浓度组的大气颗粒物对斑马鱼胚胎/幼鱼的死亡率、孵出率、畸形率、体长以及形态变化的影响。2、利用野生型AB系斑马鱼、Tg（cmcl2:EGFP）、Tg（flk1:EGFP）和Tg（CD41:EGFP）转基因斑马鱼,研究了大气颗粒物(TSP、PM₁₀、PM_2.5)对斑马鱼幼鱼的心脏形态、静脉窦-动脉球（sinus venosus and bulbus arteriosus,SV-BA）距离、心率、肠下静脉、血流、血小板流动性和活性氧（Reactive oxygen species,ROS）含量等指标,同时也通过实时定量聚合酶链式反应（Reverse transcription Polymerase Chain Reaction,RT-PCR）技术检测了内质网应激（Endoplasmic reticulum stress,ERS）、Nrf2和Wnt通路相关基因m RNA的表达水平。3、利用野生型AB系斑马鱼、Tg（vmat2:EGFP）和Tg（flk1:EGFP）转基因斑马鱼研究大气颗粒物(TSP、PM₁₀、PM_2.5)对斑马鱼幼鱼行为学、脑电波、多巴胺神经节、神经血管发育、脑出血情况等进行检测,RT-PCR检测与中枢神经系统相关基因的表达水平。4、本文利用网络药理学分析了18种药食同源中药（桑叶、沙棘、菊花、苦杏仁、杜仲、金银花、白扁豆、枸杞子、北沙参、山药、瓜蒌、生姜、百合、桔梗、薏苡仁、茯苓、大枣、赤小豆）,预测每一种中药对应的作用靶基因,再富集所有预测的靶基因所对应的生物过程及通路,然后与本论文已研究的毒性机制进行比对分析,找出交集的生物过程及通路,从而筛选出具有预防和缓解雾霾毒性作用的药食同源中药。结果:1、大气颗粒物(TSP、PM₁₀、PM_2.5)会造成斑马鱼死亡率、畸形率显著上升,孵出率显著下降,体长显著变短,而形态变化主要表现在鱼鳔减小/缺失,卵黄囊吸收延滞,心包肿大,胚胎/幼鱼发育迟缓等。另外不同粒径的大气颗粒物的一般发育毒性也有着很大的不同,本研究中大气颗粒物的一般发育毒性比较:PM₁₀>PM_2.5>TSP。2、大气颗粒物(TSP、PM₁₀、PM_2.5)会导致斑马鱼幼鱼的心包面积和SV-BA距离显著增加,心率减缓,肠下静脉生长受到抑制,血流受阻和血小板凝聚等毒性。此外,大气颗粒物会造成ROS含量升高,大气颗粒物(PM₁₀)引起与ERS（bip/grp78、atf6、perk、ire1、xbp1s、chop）,Nrf2信号通路（nrf2、ho-1、nqo1、gclm、gclc）相关的基因表达水平显著升高,Wnt通路相关基因β-catenin、wnt1和wnt3a的表达水平先升高后降低,PM₁₀导致wnt5a表达降低,wnt11表达升高。此外,活性氧抑制剂（N-Acetyl-L-cysteine,NAC）可以改善大气颗粒物(PM₁₀)对斑马鱼幼鱼的心血管毒性。3、大气颗粒物(TSP、PM₁₀、PM_2.5)会导致斑马鱼幼鱼行为能力减弱,脑电波异常,多巴胺神经节变短,神经血管发育受到抑制和脑部出血等神经系统毒性。另外,大气颗粒物(PM₁₀)还导致斑马鱼幼鱼中枢神经系统相关基因（th1、dat、drd1、drd2a、drd3、drd4b、mbp、syn2a、α1-tubulin、elavl3、gap43、gfap、shha、neurog1、map2、eno2、sox2）的表达水平均显著降低。4、筛选的18种药食同源中药（桑叶、沙棘、菊花、苦杏仁、杜仲、金银花、白扁豆、枸杞子、北沙参、山药、瓜蒌、生姜、百合、桔梗、薏苡仁、茯苓、大枣、赤小豆）所对应的生物过程及通路与本论文研究的大气颗粒物毒性机制有不同程度的相交之处,其中桑叶、沙棘、菊花、苦杏仁、杜仲、金银花相交个数较多,数目达20个以上;白扁豆、枸杞子、北沙参、山药、瓜蒌、生姜、百合、桔梗相交个数达10-20个。结论:1、大气颗粒物(TSP、PM₁₀、PM_2.5)会导致胚胎/幼鱼一般发育毒性的产生,而且PM₁₀所造成的毒性最强,其次是PM_2.5,而TSP引发的毒性相对较弱。这些研究为以后更深入地研究大气颗粒物对环境毒性的影响提供了依据。2、PM₁₀可诱导机体ROS含量增加,导致ERS,并导致Wnt信号通路相关基因表达紊乱。Nrf2信号通路在大气颗粒物诱导的心血管损伤早期作为应激代偿机制被激活,但是过度激活不足以抵消由PM₁₀引起的毒性反应。ERS、Nrf2和Wnt信号通路相关基因表达的紊乱可能是大气颗粒物PM₁₀诱发斑马鱼心血管发育毒性的重要原因。3、PM₁₀可能通过导致中枢神经系统相关基因表达紊乱,影响斑马鱼胚胎多巴胺能神经系统的发育和功能、抑制突触形成、破坏细胞骨架生成和抑制神经元分化,从而造成神经发育毒性。4、18种药食同源中药所对应的生物过程/通路与本论文研究的大气颗粒物毒性机制有交集部分。通过筛选具有防雾霾功能活性的药食同源中药,为后续有针对性的研究开发具有防雾霾损害作用的功能食品提供合理依据。