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本文以海水青鲻（Oryziasmelastigma）作为动物模型，采用环境水平(0、0.2nM、2nM和20nM)的溴系阻燃剂六溴环十二烷(Hexabromocyclododecane，HBCD)对出膜后24小时的仔鱼进行暴露。利用商品化的表达谱芯片检测暴露7天后的海水青鲻的基因表达情况，对获得的差异基因进行生物信息学分析，探讨利用毒理基因组学技术分析HBCD对海洋鱼类毒性效应的可行性。在此基础上，从形态学和组织学水平初步分析环境水平的HBCD暴露90天对海水青鳉的神经和生殖系统的影响。
主要研究结果如下:
1.本研究首先利用GeneSpring11.0软件对芯片数据进行火山图和MDS降维分析，结果显示芯片样本组间呈现一定的空间排列，且随着浓度的升高，差异基因的总数增多，证明芯片杂交质量良好，结果可靠。之后，通过SAM分析，我们共筛选得到872个显著性差异基因，我们挑选其中部分差异表达基因进行qPCR验证，结果与芯片基本一致。同时，我们对差异表达基因进行K-meansclustering分析，结果显示出四种主要的表达模式，并表现出良好的剂量依赖效应。
2.对差异基因进行DAVID、KEGG、IPA-TOX等功能注释发现，HBCD暴露的影响主要涉及核糖体、碱基切除修复、磷酸戊糖途径、蔗糖和淀粉代谢有关的生命活动以及P53、Wnt和Notch等信号转导通路，并对TR/RX、CAR/RXR异源二聚体的激活，肝组织坏死和PPARα基因的转录调控产生显著影响，其中显著上调的基因与神经系统发生有密切关系(EnrichmentScore=1.4343)，暴露同时也影响生殖，虽然其表现较弱(EnrichmentScore=0.2962)。结合CTD数据库，我们从差异表达基因中筛选出一些与生殖毒性相关的重要的调控基因，如notch1a,、edn1、hoxd4a等。以这些基因为关键词基因，我们利用cytoscape软件构建了HBCD引发生殖毒性的可能调控网络，并对其中几个关键节点基因进行qPCR验证，结果显示与芯片变化趋势一致。
3.对海水青鲻进行环境水平的HBCD暴露90天后，海水青鳉端脑的神经胶质细胞数目在20nM组显著降低，并且中脑视顶盖颗粒细胞层厚度随浓度升高而变薄，呈剂量依赖效应。这些结果表明，HBCD暴露的确能对神经系统造成毒性作用。
4.对海水青鲻进行环境水平的HBCD暴露90天后，海水青鳉的产卵率以及F1代出膜率均无显著改变，但性别比例受到影响，且暴露后雄鱼精子细胞囊个体排列分散，雌鱼卵泡颗粒细胞层出现排列紊乱，细胞结构固缩，细胞体积减小的现象，同时F1代表现出胚胎出膜滞后的倾向。
综上所述，本研究结果表明，环境水平的HBCD长期暴露能对海水青鳉产生神经毒性和生殖毒性，这些毒性效应与表达谱芯片分析筛选的结果吻合。这些结果一方面证明了HBCD具有神经毒性和生殖毒性;另一方面，证明了从毒理基因组预测外源化合物毒性的可行性，为进一步研究HBCD的毒性效应及具体的分子机制提供线索。