溴氰菊酯（Deltamethrin，DTM）是目前杀虫活性最高的拟除虫菊酯类农药之一，广泛应用于农业生产和储粮害虫防治中。本论文开发了农药靶器官毒性鉴定和系统评价的系列模型，确定了DTM对斑马鱼的直接损伤靶器官和间接损伤靶器官，并初步探索了DTM诱发直接靶器官损伤的分子机制，主要研究结果如下：
　　（1）DTM对斑马鱼的主要毒性靶器官包括神经系统、脊索、免疫系统、心血管系统和肝肾脏系统。其中神经系统、脊索和免疫系统为直接靶器官，心血管系统，肝肾脏系统和鳔为间接靶器官。
　　（2）神经系统是DTM的主要和首要毒性靶器官。神经毒性主要表现为自主运动先增加后减少，反应和逃避能力下降（甚至消失），肌肉抽搐/痉挛以及“癫痫样”瞬时快速行为异常，总运动量和快速运动量增加，光反应能力下降，“黑暗-光照”周期中的游动节律和速度模式异常，神经细胞凋亡以及脑部组织学改变，以上毒性效应均呈现明显的浓度依赖性。
　　（3）DTM直接诱发斑马鱼脊索损伤，并呈现浓度相关性；脊索损伤进一步加重了神经毒性反应，这可能是一直以来发现的DTM对鱼高毒，对人和哺乳动物低毒的主要原因。在相同DTM浓度暴露下，斑马鱼胚胎神经系统比脊索反应更加敏感。
　　（4）DTM诱发的免疫系统异常表现为低浓度（最大无毒性作用浓度）免疫激活（保护）作用，高浓度免疫抑制（损伤作用）。其中免疫抑制作用表现为免疫细胞形成抑制（中性粒细胞、巨噬细胞、T/B细胞）和免疫功能抑制（巨噬细胞吞噬功能，白细胞呼吸爆发功能，以及斑马鱼宿主抵抗力），并伴随诱发体内ROS产生和肠壁黏膜组织细胞病理学改变。
　　（5）DTM诱发的心血管毒性、肝肾脏毒性和鳔损伤主要发生于濒死和致死浓度，且发生于神经毒性之后，为继发性毒性。心血管毒性主要表现为心动过缓，心包水肿、SV-BA间距增加、血流动力学改变，体内红细胞数量减少以及心脏组织学改变。肝脏毒性表现为肝脏轻度变性和萎缩以及卵黄囊吸收延迟。肾脏毒性表现为肾性水肿和肾小球滤过功能抑制。鳔损伤主要表现为不发育或发育不完全。
　　（6）整体斑马鱼转录组测序结果显示DTM诱发的差异表达基因（913个）主要参与激活斑马鱼免疫保护反应和蛋白质加工过程。前20位差异表达基因功能定位分析显示DTM除了诱发斑马鱼神经系统和脊索损伤外，主要激活了斑马鱼体内代偿保护作用，表现为免疫保护作用（15个基因）、神经保护作用（3个）、神经系统乳酸供能（1个）和体内供氧（1个）增加等。
　　（7）DTM诱发脊索损伤的初步分子机制主要通过上调Ⅱ型胶原蛋白分泌相关基因和下调Ⅱ型胶原蛋白交联关键酶赖氨酰氧化酶基因的表达，干扰了Ⅱ型胶原蛋白的运输/分泌和交联过程，导致非交联状态Ⅱ型胶原蛋白在斑马鱼脊索位置聚集，破坏了脊索细胞外基质的稳定性和生物学功能。
　　综上所述，本研究基于斑马鱼活体开发了农药靶器官毒性鉴定和评价的系列模型，并初步证实了斑马鱼在农药人体健康风险评价中应用的可行性，为农药的人体健康风险评价提供了新的途径和方法。