微塑料（Microplastics,MPs）指直径＜5 mm的塑料微粒。MPs在环境中广泛存在,并且与多种污染物共存。聚苯乙烯塑料产量大、应用广,由其破碎产生的聚苯乙烯微塑料（Polystyrene Microplastics,PS-MPs）在许多水域都有检出。PS-MPs在鱼类的脑中存在蓄积现象,对鱼类的神经系统产生威胁。同样有研究报道Pb可以引起生物体神经系统损伤。在水环境中,重金属铅（Lead,Pb）常与PS-MPs共同出现,但目前对PS-MPs与Pb的研究主要集中于单一污染物暴露研究,对二者联合毒性的研究有限,尤其对神经行为毒性的研究更鲜有报道。本研究以斑马鱼（Danio rerio）为实验动物,以Pb（10μg/L）与不同浓度（25μg/L、250μg/L）、不同尺寸（50 nm、25μm）的PS-MPs联合对胚胎和成鱼染毒后,通过行为学检测、细胞凋亡检测、神经发育相关基因的表达、PS-MPs与Pb组织浓度定量等方法,探究PS-MPs与Pb联合染毒对神经行为（包括光暗刺激、敲击反应、运动行为、焦虑行为等）的效应。在此基础上,通过添加去铁胺（Deferoxamine,DFO）提高二价阳离子转运蛋白基因（dmt1）的表达,验证PS-MPs是否通过干扰斑马鱼对Pb的吸收,影响二者联合毒性效应。本研究阐明PS-MPs与Pb对斑马鱼神经行为的影响及机制,为微塑料与重金属复合污染对鱼类神经行为的影响提供新的资料。通过研究,本论文得到以下结果:1.PS-MPs可蓄积在斑马鱼体内。50 nm的PS-MPs可以穿透细胞进入鱼脑中,并在斑马鱼脑中蓄积,25μm的PS-MPs不能进入脑区。2.PS-MPs和Pb可以影响斑马鱼光暗刺激反应、运动、焦虑等神经行为。50 nm的PS-MPs在250μg/L浓度下处理五天会影响斑马鱼对光暗刺激及敲击的反应能力,而25μm的PS-MPs或Pb单独处理时均不影响斑马鱼的运动能力。与Pb联合处理后,较Pb单独处理相比,50 nm的PS-MPs会影响幼鱼对刺激的反应能力,并使成鱼的焦虑行为增加。25μm的PS-MPs不产生类似效应。3.PS-MPs和Pb可以影响斑马鱼脑部凋亡水平。对于胚胎及幼鱼,在各处理时间,PS-MPs和Pb都可增加bax/bcl2基因表达比值。PS-MPs与Pb联合后,较Pb单独处理相比,50 nm的PS-MPs增加凋亡因子的基因表达,并增加凋亡小体数量,上调凋亡水平。而25μm的PS-MPs可以降低Pb诱导的凋亡水平。4.PS-MPs和Pb可以影响斑马鱼神经发育相关基因的表达。50 nm的PS-MPs与Pb单独处理都会影响gap43、syn2a、α1-tubulin基因的表达。PS-MPs与Pb联合后,较Pb单独处理相比,50 nm PS-MPs使幼鱼基因表达降低,成鱼表达升高,而25μm的PS-MPs不产生类似效应。5.PS-MPs可降低联合组斑马鱼体内Pb的含量。PS-MPs可以降低水体中Pb的浓度,使斑马鱼对Pb的利用度降低,同时降低斑马鱼dmt1基因的表达,减少对Pb的转运,从而降低鱼体内的Pb含量。6.PS-MPs可通过降低dmt1基因的表达,缓解Pb引起的神经毒性。以DFO上调dmt1基因表达后,Pb吸收增加,使幼鱼gap43及α1-tubulin的基因表达升高,成鱼表达降低。综上所述,PS-MPs与Pb联合染毒对斑马鱼的神经行为效应表现为:50 nm PS-MPs加剧Pb引起的神经行为损伤,25μm PS-MPs则缓解Pb引起的神经行为损伤。25μm PS-MPs缓解神经行为损伤的机制为,降低水体中Pb的浓度及dmt1基因的表达。50 nm PS-MPs虽然也具有相似的作用,但因其本身尺寸较小,可进入斑马鱼脑中并具有神经行为毒性,联合处理后表现为加剧斑马鱼神经行为毒性的现象。总之,本研究探讨了PS-MPs与Pb对斑马鱼的神经行为效应及毒性机制,为微塑料与重金属类污染物联合处理对鱼类的神经行为毒性提供新的证据与资料。