As a key endocrine axis involved in responding to stress, the hypothalamic–pituitary–interrenal axis plays dual roles in mobilizing energy and maintaining ionic/osmotic balance in fishes. Although these roles have been examined independently in detail in adult fishes, less attention has been paid to the effects of an endogenous stress response during early life, particularly with respect to its potential effects on ionic/osmotic balance. The present study tested the hypothesis that exposure of zebrafish to stress during early development would alter ion balance later in life. Zebrafish at three developmental stages (4, 7, or 15 days post-fertilization, dpf) were subjected to an air-exposure stressor twice a day for 2 days, causing elevation of whole-body cortisol levels. Individuals stressed early in life exhibited decreased survival and growth, altered cortisol responses to a subsequent air-exposure stressor, and increased whole-body Na + and Ca 2+ concentrations. Changes in whole-body Ca 2+ concentrations were accompanied by increased ionocyte abundance at 7 dpf and increased rates of Ca 2+ uptake from the environment. Differences in whole-body ion concentrations at 15 and 35 dpf were not accompanied by altered ion uptake rates. Across all ages examined, air-exposure stress experienced at 7 dpf was particularly effective at eliciting phenotypic changes, suggesting a critical window at this age for a stress response to influence development. These findings demonstrate that early-life stress in zebrafish triggers developmental plasticity, with age-dependent effects on both the cortisol stress axis and ion balance.

中文翻译：

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早期生活压力影响斑马鱼发育中的离子平衡（Danio rerio）

作为参与应对压力的关键内分泌轴，下丘脑-垂体-肾间轴在调动能量和维持鱼类的离子/渗透平衡方面起着双重作用。尽管这些作用已在成​​年鱼中独立详细地进行了研究，但对生命早期内源性应激反应的影响，尤其是其对离子/渗透平衡的潜在影响的关注较少。本研究检验了斑马鱼在早期发育过程中暴露于压力下会改变生命后期离子平衡的假设。处于三个发育阶段（受精后 4、7 或 15 天，dpf）的斑马鱼每天两次暴露在空气中，持续 2 天，导致全身皮质醇水平升高。生命早期受到压力的个体表现出生存和生长下降，改变了对随后的空气暴露压力源的皮质醇反应，并增加了全身 Na + 和 Ca 2+ 浓度。全身 Ca 2+ 浓度的变化伴随着 7 dpf 离子细胞丰度的增加和环境中 Ca 2+ 吸收率的增加。15 和 35 dpf 全身离子浓度的差异不伴随离子吸收率的改变。在检查的所有年龄段中，7 dpf 经历的空气暴露压力在引起表型变化方面特别有效，这表明在这个年龄段是压力反应影响发育的关键窗口。这些发现表明，斑马鱼的早期压力会触发发育可塑性，对皮质醇压力轴和离子平衡都有年龄依赖性影响。并增加全身 Na + 和 Ca 2+ 浓度。全身 Ca 2+ 浓度的变化伴随着 7 dpf 离子细胞丰度的增加和环境中 Ca 2+ 吸收率的增加。15 和 35 dpf 全身离子浓度的差异不伴随离子吸收率的改变。在检查的所有年龄段中，7 dpf 经历的空气暴露压力在引起表型变化方面特别有效，这表明在这个年龄段是压力反应影响发育的关键窗口。这些发现表明，斑马鱼的早期压力会触发发育可塑性，对皮质醇压力轴和离子平衡都有年龄依赖性影响。并增加全身 Na + 和 Ca 2+ 浓度。全身 Ca 2+ 浓度的变化伴随着 7 dpf 离子细胞丰度的增加和环境中 Ca 2+ 吸收率的增加。15 和 35 dpf 全身离子浓度的差异不伴随离子吸收率的改变。在检查的所有年龄段中，7 dpf 经历的空气暴露压力在引起表型变化方面特别有效，这表明在这个年龄段是压力反应影响发育的关键窗口。这些发现表明，斑马鱼的早期压力会触发发育可塑性，对皮质醇压力轴和离子平衡都有年龄依赖性影响。全身 Ca 2+ 浓度的变化伴随着 7 dpf 离子细胞丰度的增加和环境中 Ca 2+ 吸收率的增加。15 和 35 dpf 全身离子浓度的差异不伴随离子吸收率的改变。在检查的所有年龄段中，7 dpf 经历的空气暴露压力在引起表型变化方面特别有效，这表明在这个年龄段是压力反应影响发育的关键窗口。这些发现表明，斑马鱼的早期压力会触发发育可塑性，对皮质醇压力轴和离子平衡都有年龄依赖性影响。全身 Ca 2+ 浓度的变化伴随着 7 dpf 离子细胞丰度的增加和环境中 Ca 2+ 吸收率的增加。15 和 35 dpf 全身离子浓度的差异不伴随离子吸收率的改变。在检查的所有年龄段中，7 dpf 经历的空气暴露压力在引起表型变化方面特别有效，这表明在这个年龄段是压力反应影响发育的关键窗口。这些发现表明，斑马鱼的早期压力会触发发育可塑性，对皮质醇压力轴和离子平衡都有年龄依赖性影响。在 7 dpf 经历的空气暴露压力在引发表型变化方面特别有效，这表明在这个年龄是压力反应影响发育的关键窗口。这些发现表明，斑马鱼的早期压力会触发发育可塑性，对皮质醇压力轴和离子平衡都有年龄依赖性影响。在 7 dpf 经历的空气暴露压力在引发表型变化方面特别有效，这表明在这个年龄是压力反应影响发育的关键窗口。这些发现表明，斑马鱼的早期压力会触发发育可塑性，对皮质醇压力轴和离子平衡都有年龄依赖性影响。