β-双酮类抗生素（β-Diketone antibiotics，DKAs）是分子中含有β-双酮功能基团的抗生素家族统称，主要包括四环素与喹诺酮两大类。尽管DKAs半衰期较短而易于降解，但缘于其广谱抗菌效应，实际生产与应用十分广泛。高频使用与持续排放很容易导致DKAs在自然环境中出现“假持久”浓度效应，进而产生代谢毒性与积累毒性，从而对生态系统造成一定威胁。　　DKAs随代谢废物及医疗、工业污染物等进入自然环境中的成分十分复杂，不同家族成员彼此之间可能具有交互毒理效应。因此针对 DKAs的环境毒理学研究，以单剂作为研究对象所获得的结论并不充分。本研究在前人工作的基础上，选取了三种喹诺酮类与三种四环素类等六种最常见的具有典型代表性的DKAs，以斑马鱼作为实验模型，设置0 mg/L（空白对照）、6.25 mg/L以及12.5 mg/L浓度梯度，通过体外染毒方式对斑马鱼进行长期DKAs胁迫并建立起染毒品系。采用新一代高通量illumina RNA-Seq深度测序技术，对不同浓度胁迫下的斑马鱼染毒品系进行了转录组与microRNAs的深度测序以及生物信息学分析。　　生物信息学分析结果发现，与对照组相比，在p≤0.05及差异倍数至少为1倍的筛选条件下，共有215条成熟体miRNAs出现组间显著性差异表达。将这215条miRNAs利用TargetScan在线软件与转录组的测序结果数据进行交叉比对，总计获得获得4076个有差异表达的靶基因，其中51个靶基因在各组之间呈现共同差异性表达。这51个共同差异的靶基因中，有45个能注释到KOG数据库中进行功能分类，有34个能够注释到KEGG数据库中进行信号通路分析。结合生物信息分析结果，针对215条阳性差异的miRNAs分子，参考诸多文献挑选出高丰度表达同时有显著性组间差异的20条 miRNAs，并在 miRBase中通过与人类miRNAs进行序列同源性比对来评估其保守性，共有17个miRNAs成熟体序列与人类的比对一致。　　在生物信息分析的基础上，利用qRT-PCR技术对20条候选miRNAs进行了表达量验证实验，结果发现总共有12个miRNAs的表达变化趋势与测序结果表现一致，占60％以上。之后，从中筛选了4个代表性的miRNAs分子（dre-miR-10c，dre-miR-92a，dre-miR-184与dre-miR-96），在TargetScan数据库中寻找了一批结合自由能低、结合概率高的下游靶基因并构建出分子调控网络，以进一步明确其功能系统。　　本研究在 dre-miR-92a与 dre-miR-10c高表达的靶器官中进行了组织切片原位杂交，并结合病理切片染色观察，研究DKAs胁迫下miRNAs分子表达量变化与靶器官的病理学损伤。发现 dre-miR-92a在心脏中的表达与 dre-miR-10c在肝脏中的表达模式相近，都是随着DKAs暴露浓度的升高而表达量呈下降趋势，且呈现明显的剂量依赖效应。同时，斑马鱼心脏与肝脏在DKAs胁迫下均出现了一系列的病理学变化。　　通过研究dre-miR-96与dre-miR-184两个与神经系统正常行使功能高度相关的miRNAs在脑部表达量的变化和脑组织病理切片，重点研究了 DKAs胁迫下对斑马鱼神经系统发育的影响以及长期胁迫下的成鱼神经组织损害。结果发现二者的表达量均随着DKAs胁迫而降低，并且脑组织也出现了一系列病变。　　为了进一步支持上述研究结论，我们首先采用qPCR技术，对这两个miRNAs分子筛选出的下游调控靶基因经由 DKAs胁迫后的表达模式变化进行了验证。qPCR验证结果显示部分下游靶基因的表达量变化与miRNAs的变化呈负调控关系。之后，通过显微注射技术，对这两个miRNAs进行了过表达与抑表达，并对注射后胚胎进行了表型观察以及对靶基因表达模式变化的qPCR验证。结果发现，这两个 miRNAs分子无论是过表达还是抑制表达均会导致一系列的生理畸形，同时靶基因表达量也全部发生了变化。随后，鉴于本研究前期工作中发现DKAs胁迫下斑马鱼耳囊发育呈现畸形，故借助于 Noldus行为分析仪对斑马鱼幼体进行了声刺激反射的行为学检测，结果发现 DKAs暴露后幼鱼对声刺激敏感度显著下降，这一表现与抑制miR-96表达后的表现一致，证明DKAs亚致死剂量胁迫下导致miR-96的表达异常是其药源性耳聋发生的分子机理。