硫化汞（HgS）是水环境中汞重要的汇。在天然环境中，HgS通常以不同尺寸大小的颗粒形态存在，且粒径大小对其环境行为（如生物可给性）有着至关重要的作用。近年来研究发现HgS纳米颗粒（HgS_NP）在环境中普遍存在，其甲基化能力远高于大粒径的HgS颗粒，在某些环境如稻田土壤中甲基化能力甚至与溶解态Hg²⁺类似，因此HgS_NP逐渐受到人们的关注。但目前对于HgS_NP与汞甲基化细菌相互作用的过程并不清楚。

　　 基于此，阴永光研究组以汞甲基化细菌Geobacter sulfurreducens PCA为模型，系统地研究了该细菌与HgS_NP的相互作用。研究表明HgS_NP可通过被动扩散的方式进入G. sulfurreducens PCA胞内，且G. sulfurreducens PCA对HgS_NP的摄入远高于溶解态Hg²⁺-DOM。内化的HgS_NP可被细菌胞内含巯基的小分子或者蛋白迅速溶解，类似于真核细胞摄入纳米颗粒的“特洛伊木马”机制。溶解后生成的Hg²⁺立即被甲基化，导致HgS_NP的甲基化效率在暴露前期高于溶解态Hg²⁺-DOM。HgS_NP内化机制的揭示也为理解微生物从天然纳米颗粒获取必需元素以及对有毒金属纳米颗粒的转化提供了新的视角。

　　同时研究组发现敲除hgcAB基因并不影响HgS_NP的甲基化，提示HgS_NP的甲基化可能通过非HgcAB途径。考虑到环境中不含hgcAB基因微生物的普遍存在，该发现强调了HgS_NP甲基化在环境中甲基汞生成中的重要性。

　　相关研究成果近日以““Trojan Horse” Type Internalization Increases the Bioavailability of Mercury Sulfide Nanoparticles and Methylation after Intracellular Dissolution”为题发表于ACS Nano（2023，DOI: 10.1021/acsnano.2c05657）。

　　该论文第一作者为郭瑛瑛助理研究员，通讯作者为阴永光研究员。

　　论文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.2c05657