团队负责人

周海龙，教授，博士生导师。主要围绕自贸港和生态文明试验区建设中的关键科学问题；聚焦于海洋环境中广泛分布，且具有潜在健康风险的新污染物（微塑料、抗生素、PAHs等）的分布迁移规律，新污染物与病原微生物的互作机制，及其对人类和海洋动物的毒理效应机制及其健康风险评价等方面开展研究。先后主持国家自然科学基金面上项目1项，地区基金2项，海南省重点研发项目、博士后面上基金、海南省自然科学基金等10余项，在Science of  The Total Environment，Chemosphere、Environmental pollution等刊物上发表研究论文50余篇，其中SCI论文30余篇；申请发明专利4项，授权2项；主编或参编教材3部。2018年获宝钢优秀教师奖，2020年获海南省LJ人才称号，海南省515人才第三层次人选，同年，受聘为海南省生物工程学会理事，《热带生物学报》编委，2022年获海南省自然科学二等奖（排名第1）。

团队介绍

污染物与病原生物互作团队，基于全健康理念，聚焦于污染物与病原微生物的互作，及其对人类健康的危害，主要开展与健康相关的关键环境或生态因子调查、解析环境危害因子的健康损害效应及其机制以及研发健康危害因子生物修复和防控关键技术，为海南健康岛的建设提供重要的技术和理论支撑。该团队前期开展了系列研究工作：（1）解析了典型污染物在海南重要港湾的时空分布和来源特征，（2）阐明了典型污染物对南海最具特色的珊瑚和贝类等物种的生态毒理效应，（3）系统阐释了微塑料等污染物的分子调控机制及其风险评价，这些研究成果得到了国内外的广泛认可，对于了解典型污染物的毒理效应机制、强化生态风险管控、早期预警监测以及政府决策制定提供了科学支撑。先后主持国家自然科学基金3项、博士后面上基金（一等）等10余项。在Journal of Hazardous Materials、Science of The Total Environment、Aquatic Toxicology，Chemosphere、Metabolomics等国际学术刊物上发表研究论文50余篇，其中SCI收录30余篇；主编或参编教材3部。

团队成员

教师5名：周海龙、王小兵、尹凯、李雪、裴星瑶

博士研究生5名：张应爱、门佳丽、傅亿钧、尹连政、任华盛

硕士研究生9名：陈映苗、刘娇娇、张旭、陈宇、弥光辉、亓涣宁、刘应辉、王锦、谯舒婷

主要研究方向

1. 解析污染物与病原生物的分布迁移规律

2. 揭示污染物与病原生物的健康效应

3. 探究污染物与病原微生物的协同致病机理

近期研究成果

1. Jiali Men, Yuting Zhang, Yuebin Pei, Nali, Jianhai Xiang and Hailong Zhou. Development of a PEI-coated SWNTs Nanocarrier for efficient delivery of CRISPR/Cas9 in early embryos of Litopenaeus vannamei. Aquaculture, 2024, 581: 740424.

2. Huasheng Ren, Kai Yin, Xinhe Lu, Jiaojiao Liu, Dandan Li, Zuojun Liu, Hailong Zhou, Shunqing Xu and Hanzeng Li. Synergy between nanoplastics and benzo[a]pyrene promotes senescence by aggravating ferroptosis and impairing mitochondria integrity in Caenorhabditis elegans. Science of The Total Environment, 2024, 946: 174418.

3. Xue Li, Jiwei Luo*, Hui Zeng, Xing Yang, Xuan Hou, Xueqiang Lu*. Preferential adsorption of medium molecular weight proteins in extracellular polymeric substance alleviates toxicity of small-sized microplastics to Skeletonema costatum. Journal of Hazardous Materials, 2024, 135034.

4. Xue Li, Jiwei Luo, Chenglong Han, Xueqiang Lu. Nanoplastics enhance the intestinal damage and genotoxicity of sulfamethoxazole to medaka juveniles (Oryzias melastigma) in coastal environment. Science of the Total Environment. 2023, 894, 164963

5. Kai Yin, Dongxu Wang, Yue Zhang, Hongmin Lu, Lulu Hou, Tiantian Guo, Hongjing Zhao and Mingwei Xing. Polystyrene microplastics promote liver inflammation by inducing the formation of macrophages extracellular traps. Journal of Hazardous Materials, 2023, 452: 131236. Yuting Zhang, Shunlan Wang, Volovych Olga, Yijia Xue, Shuguo Lv, Xiaoping Diao, Yingai Zhang, Qian Han and Hailong Zhou. The potential effects of microplastic pollution on human digestive tract cells. Chemosphere, 2022, 291: 132714.(ESI高被引)

主持科研项目

1. 周海龙，纳米微塑料对风信子鹿角珊瑚的生殖毒理代谢调控机制的研究，国家自然科学基金面上项目（42377273）， 2024.01-2027.12

2. 周海龙，全健康视角下微塑料污染环境风险预警及对人体危害评估技术的研究海南省重点研发项目（ZDYF2022SHFZ321），2022.09-2025.09

3. 李雪，永利集团高层次人才启动基金

4. 尹凯，永利集团高层次人才启动基金

代表性成果介绍

1、基于纳米材料基因递送体系的构建

凡纳对虾(Litopenaeus vannamei)是全世界分布最广且产量最高的一种经济对虾,也是我国极具经济价值的对虾品种。然而，由于其早期胚胎的特殊性，传统的CRISPR/Cas9组分递送策略无法见效；因此，设计并构建了聚乙烯亚胺（PEI）包被的羧化SNWTs核心纳米颗粒，可安全地将CRISPR/Cas9质粒传递到早期胚胎中并实现靶基因编辑，为其遗传改良和种质创新提供了一种新的策略。

图1. PEI-c-SWNT纳米载体的制备与表征

2、低浓度微塑料会加剧线虫衰老

微塑料在环境中已无处不在，已有证据表明它们存在于各种人体组织中，对人类健康造成了潜在的不容忽视的危害，微塑料还作为“特洛伊木马”效应的载体，会促进BaP的运输和慢性释放，这对其协同健康影响提出了重大挑战，研究发现，微塑料可通过氧化应激、线粒体功能障碍和铁死亡等机制加速线虫衰老。

图2. 微塑料加剧线虫衰老机制图

3、细胞水平评估了微塑料对人体消化道细胞的潜在危害

微塑料无处不在，对人体健康的潜在危害不容忽视，从细胞水平对其健康效应进行了系统评价，为其健康风险评价提供了重要科学依据。小尺寸（0.1, 0.5）μm的PS-MPs更易进入人体消化道细胞并诱导细胞应激反应，而大尺寸（1, 5）μm的PS-MPs对细胞膜电位的损伤更大。

图3. 微塑料对人体细胞的潜在危害

4、聚苯乙烯微塑料通过诱导巨噬细胞胞外陷阱促进肝脏炎症

微塑料（MPs）是一种新的且日益严重的环境污染物，会对生物体造成持续的损害。在本研究中，5 μm 聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）诱导肝脏炎症以及巨噬细胞外陷阱 （METs）的形成。巨噬细胞和LMH细胞共培养系统证实，PS-MP诱导的METs促进肝细胞炎症。本研究揭示了PS-MPs暴露诱导的肝脏炎症中METs形成的机制，并表明溶酶体损伤可能是PS-MPs诱导的METs形成的关键参与者之一，这为理解微塑料的环境健康风险提供了新的视角和理论依据。

图4. MPs诱导METs形成参与肝脏炎症的调控机制

5、胞外聚合物的吸附降低了小尺寸微塑料对中肋骨条藻的毒性作用

中肋骨条藻（Skeletonema costatum）是一种重要的海洋模式生物，其分泌的胞外聚合物（EPS）能与微塑料形成“生态冠”（EPS-corona）。本研究采用蛋白电泳、尺寸排阻色谱、核磁共振波谱和密度泛函理论计算等技术探究了EPS-corona存在下不同尺寸（0.1和1 μm）的聚苯乙烯微塑料（PS MPs）对Skeletonema costatum的毒性作用，发现中等分子量（~55 kDa）蛋白质在PS MPs上的优先吸附是EPS-corona形成的主要原因；此外，多糖和蛋白质中的含氮和氧的官能团是EPS-PS MPs相互作用中的优先吸附位点。密度泛函理论计算与核磁共振波谱的结果均表明氢键结合是EPS和PS MPs相互作用的主要方式。该研究可为微纳米塑料的环境命运和生态风险提供重要参考。

图5. 胞外聚合物吸附降低毒性作用示意图