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微囊藻毒素-LR（Microcystin-LR,MC-LR）和草甘膦（Glyphosate,GLY）分别被国际癌症研究机构归为2B和2A类致癌物。由于蓝藻水华频繁发生和GLY的广泛使用,MC-LR和GLY可能同时存在于水环境中,对水生生物甚至人类健康构成威胁。MC-LR和GLY单独暴露的毒性影响已有较多研究,然而,关于MC-LR与GLY联合暴露的影响却知之甚少。肠道是动物消化吸收的重要器官,随着水和食物进入肠道的病原体、污染物等均可能对肠道健康造成影响,肠道损伤将对生物体健康带来极大威胁。斑马鱼是一种常用的模式生物,由于其与人类基因组相似度高达87%以上,常被用作人体疾病模型。本研究以斑马鱼为模式动物,选择环境相关浓度MC-LR（35μg/L）和GLY（3.5 mg/L）单独或联合暴露斑马鱼21 d,研究MC-LR和GLY对其肠道健康的影响,以期揭示MC-LR和GLY暴露导致肠道损伤的机制并寻找可能的分子靶点,为肠道疾病治疗药物设计和筛选提供理论基础。在本研究中,通过组织病理学检测观察到斑马鱼肠道受损,如肠绒毛破裂、固有层消失、基底膜损伤、纹边缘消失等,提示MC-LR和GLY暴露可能会干扰肠道功能。进一步研究发现,MC-LR和GLY暴露导致斑马鱼肠道紧密连接蛋白相关基因claudin-5、occludin和ZO-1转录水平下调;在MC-LR与GLY暴露组,二胺氧化酶（DAO）活性先上升（7和14 d）后下降（21 d）,而MIX组DAO活性显著低于对照组;MC-LR与GLY暴露组D-乳酸（D-LA）活性表现出先抑制（7 d）后上升（14 d）再抑制（21 d）,MIX组D-LA与MC-LR和GLY组趋势一致,但变化更弱,表明MC-LR与GLY暴露可能破坏斑马鱼肠道黏膜屏障功能,导致肠道通透性增加。MC-LR和GLY暴露显著上调斑马鱼肠道白介素-1β（IL-1β）和IL-8的转录水平,抑制IL-10和转化生长因子-β（TGF-β）水平,MIX组IL-1β和IL-8的转录水平高于单独暴露组;此外,MC-LR和GLY暴露组斑马鱼肠道IL-1β含量升高,而TGF-β含量无显著变化（除了MIX组暴露7 d和GLY组暴露14 d）,表明MC-LR或/和GLY暴露可能诱导肠道炎症反应。与对照组相比,MC-LR、GLY和MIX暴露组斑马鱼肠道超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的转录水平显著增加,而丙二醛（MDA）含量无显著变化,提示MC-LR和GLY暴露可能诱导肠道抗氧化能力增强,保护斑马鱼肠道免受脂质过氧化损伤。MC-LR与GLY暴露显著改变斑马鱼肠道p53、bax、bcl-2、caspase-3、caspase-8、caspase-9基因表达水平,且诱导caspase-3含量显著增加,表明MC-LR和GLY暴露可诱导斑马鱼肠道细胞凋亡。通过16s测序分析发现,MC-LR、GLY和MIX暴露并未改变斑马鱼肠道微生物丰富度或多样性,但对微生物群落组成有较大影响。与对照组相比,暴露组Fusobacteria普遍增加,Proteobacteria普遍减少,尤其是GLY组;此外,暴露组Bacteroidetes,Firmicutes,Actinobacteria,Gemmatimonadetes,Acidobacteria,Cyanobacteria,Chlorobi和Nitrospirae均发生改变,但与对照组相比并无显著差异。在属水平上,与对照组相比,暴露组Aeromonas、Tsukamurella和Mycobacterium相对丰度降低（除了MIX组的Aeromonas）;GLY暴露组Vibrio相对丰度显著降低,而Methylobacterium和Pseudonocardia显著增加,MC-LR和MIX组并无显著变化,说明GLY可能对斑马鱼肠道菌群影响更大。PICRUSt分析显示,MC-LR和GLY暴露导致的肠道菌群改变参与了脂质代谢、能量代谢、辅因子和维生素代谢等多种代谢途径,表明MC-LR和GLY暴露可能导致斑马鱼肠道代谢紊乱,对斑马鱼造成健康风险。本研究显示,MIX暴露21 d,斑马鱼肠道中miR-146a水平显著高于对照组,表明miR-146a可能参与MC-LR和GLY联合暴露诱导的炎症反应。GLY暴露显著上调斑马鱼肠道miR-155水平;MC-LR暴露组斑马鱼肠道miR-16水平显著降低,而GLY组升高,表明miR-16可能参与MC-LR诱导的斑马鱼肠道毒性。MC-LR、GLY和MIX组,斑马鱼肠道miR-21表达水平显著升高,此外,MC-LR暴露组斑马鱼肠道miR-223水平显著下调,MIX组显著上调,而GLY组无明显变化,表明miR-223可能参与MC-LR诱导的肠道损伤。Spearman系数分析显示,斑马鱼肠道中紧密连接蛋白基因、细胞因子、氧化应激和凋亡相关基因与miRNAs和肠道菌群相关,斑马鱼肠道菌群也与miRNAs呈正相关或负相关,表明斑马鱼肠道的损伤可能与miRNAs和肠道菌群的改变有关。综上所述,环境相关浓度的MC-LR和GLY能诱导斑马鱼肠道损伤,包括肠道通透性增加、炎症反应、氧化应激失衡、凋亡、肠道微生物失调和miRNAs表达异常。本研究结果为MC-LR和GLY能引起水生生物肠道损伤提供了证据,将为MC-LR和GLY对人体肠道健康风险提供预警。