近年来,纳米塑料颗粒对生物体的潜在毒性受到了极大的关注。纳米塑料颗粒的预测环境相关浓度可能处于≤1μg/L范围。尽管如此,生物体在环境相关剂量下对纳米塑料颗粒的响应及其潜在机制很大程度上仍不清楚。秀丽线虫中的胰岛素信号通路(insulin/IGF-1 pathway)参与调控各种重要的生物学过程,包括应激响应。生物体中经典的Wnt信号在进化上高度保守,具有很多生物学功能。本文旨在利用改良的延长暴露(从L1幼虫到成虫第三天)体系,研究秀丽线虫胰岛素和经典Wnt信号参与环境预测剂量纳米聚苯乙烯响应调控的分子机制。在胰岛素信号通路中,纳米聚苯乙烯(1μg/L)显著降低编码胰岛素受体的daf-2表达、编码磷脂酰肌醇激酶的age-1表达和编码蛋白激酶B的akt-1表达,并增高编码FOXO转录因子的daf-16表达。在这些基因中,daf-2、age-1或akt-1突变诱导了对纳米聚苯乙烯毒效应的抗性,而daf-16突变诱导了对纳米聚苯乙烯毒效应的易感性。胰岛素信号通路在肠道内发挥调控纳米聚苯乙烯响应的功能。在肠道组织中,编码铁/锰超氧化物歧化酶的sod-3、编码金属硫蛋白的mtl-1和编码3-磷酸甘油醛脱氢酶的gpd-2被鉴定为daf-16在调控纳米聚苯乙烯响应过程中的下游靶点。在经典Wnt信号通路中,纳米聚苯乙烯(1μg/L)显著降低gsk-3的表达,并增加了bar-1和pop-1的表达。bar-1或pop-1突变诱导了对纳米聚苯乙烯毒效应的易感性,而gsk-3突变诱导了对纳米聚苯乙烯毒效应的抗性。GSK-3作用于BAR-1上游调控对纳米聚苯乙烯的响应。经典Wnt信号在肠道内发挥对纳米聚苯乙烯毒效应的调控作用。FOXO转录因子DAF-16和过氧化物酶体蛋白PRX-5被鉴定为BAR-1和POP-1的下游靶点参与纳米聚苯乙烯响应的调控。DAF-16和PRX-5作用于平行信号通路调控纳米聚苯乙烯的响应,暗示肠道经典Wnt信号可能通过激活两种不同的分子信号调控纳米聚苯乙烯的响应。因此,在胰岛素信号通路中,我们鉴定了一个肠道中的DAF-2-AGE-1-AKT-1-DAF-16-SOD-3/MTL-1/GPD-2信号级联参与环境预测剂量纳米聚苯乙烯响应的调控。在经典Wnt信号通路中,我们鉴定了一个肠道中的GSK-3-BAR-1-POP-1-DAF-16/PRX-5信号级联参与环境预测剂量纳米聚苯乙烯响应的调控。本研究表明了胰岛素与经典Wnt信号在肠道组织调控环境预测剂量纳米聚苯乙烯响应的重要功能。