早期生活阶段温度波动对斑马鱼(Danio rerio)细胞应激反应和临界最高温(CTmax)的长期影响

root 提交于 周二, 06/09/2026 - 08:47
水生生态系统中的温度已受到人类活动的影响,例如农业和工业用水,以及由温室气体排放引起的气候变化。水温变化会直接影响鱼类的细胞和个体生理,因为大多数鱼类属于变温动物。这些影响可表现为不同形式,例如细胞应激增加和活性氧(ROS)生成增加。然而,反应的类型和幅度取决于暴露于升高水温的持续时间和频率。 在本研究中,我们考察了斑马鱼(Danio rerio)早期生命阶段每日热波动长期暴露对后续发育阶段基因表达和临界最高温(CTmax)的影响。为此,野生型斑马鱼在受精后前30天(dpf)每日暴露于相对于环境温度(28 °C)升高5 °C的温度波动,即从28 °C升至33 °C,随后在环境温度下饲养至90 dpf。经历每日热波动的鱼与对照组进行比较;对照组在整个实验期间始终维持于28 °C,并在相同时间点取样。 在18 dpf(仔鱼期)、30 dpf、60 dpf(幼鱼期)和90 dpf(成鱼期)采集样本,以研究热休克蛋白和氧化应激相关基因的表达。鱼类的耐热性通过在60和90 dpf进行CTmax试验来检测。在前30 dpf期间经历每日热波动,导致60 dpf时hsp47、gstp1a、sod1和sod2基因表达显著升高,而在90 dpf时hsp47、hsp90aa1、hsp90ab1、cat、glulb、gstp1a、sod1和sod2基因表达显著升高。在仔鱼阶段检测到的唯一显著升高是18 dpf时的glulb。 经历热波动的鱼在60 dpf时也表现出更高的CTmax,但这种增强的耐热性从60 dpf到90 dpf显著下降,并且在90 dpf时处理组之间已无差异。总体而言,我们的研究表明,早期生命阶段的热应激会使斑马鱼在后续个体发育阶段中细胞应激反应增强,并提高其耐热性。

水生生态系统中的温度已受到人为活动的影响,例如农业和工业用水,以及由温室气体排放引起的气候变化。水温变化会直接影响鱼类的细胞和个体生理,因为大多数鱼类是外温动物。这些影响可表现为不同形式,例如细胞应激增加和活性氧(ROS)生成增加。然而,反应的类型和幅度取决于暴露于升高水温的持续时间和频率。

在本研究中,我们考察了斑马鱼(Danio rerio)早期生命阶段经历每日温度波动暴露对其后续发育阶段基因表达和 CTmax 的长期影响。为此,将野生型斑马鱼在受精后最初 30 天(dpf)内每日暴露于相对于环境温度(28 ℃)升高 5 ℃ 的温度波动,即从 28 ℃ 升至 33 ℃,随后在环境温度下饲养至 90 dpf。经历每日温度波动的鱼与对照组进行比较;对照组在整个实验过程中始终保持于 28 ℃,并在相同时间点取样。

在 18 dpf(仔鱼期)、30 dpf、60 dpf(幼鱼期)和 90 dpf(成鱼期)采集样本,以研究热休克蛋白和氧化应激相关基因的表达。鱼类的热耐受性通过在 60 dpf 和 90 dpf 进行 CTmax 试验加以检测。在最初 30 dpf 内经历每日温度波动导致 60 dpf 时 hsp47、gstp1a、sod1 和 sod2 基因的表达显著增加,并导致 90 dpf 时 hsp47、hsp90aa1、hsp90ab1、cat、glulb、gstp1a、sod1 和 sod2 基因的表达显著增加。在仔鱼阶段检测到的唯一显著增加是 18 dpf 时的 glulb。

经历温度波动的鱼在 60 dpf 时还表现出更高的 CTmax,但这种增强的热耐受性从 60 dpf 到 90 dpf 显著下降,在 90 dpf 时处理组之间已无差异。总体而言,我们的研究表明,早期生命阶段的热应激会在斑马鱼后续个体发育阶段中提高细胞应激反应和热耐受性。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.03.729897v1?rss=1

🏷️ 斑马鱼 热应激 早期发育 基因表达 氧化应激 耐热性