22 / 2025-03-04 13:02:10

微纳米塑料暴露破坏蛋白稳态致幼鼠神经毒性

微纳米塑料,神经毒性,肠道微生物,海藻糖,幼鼠

微纳米塑料污染已经形成全球性生态环境问题，本研究以幼鼠为实验对象，致力于评估微纳米塑料对暴露风险更高的婴幼儿群体所产生的神经毒性，并阐明潜在分子机制，期望从环境毒理学的角度为生命早期微纳米塑料暴露诱发的健康风险防护与治疗提供新的见解。首先对生命早期幼鼠进行为期28天聚丙烯微塑料（PP-MPs）和/或DEHP暴露，发现其可诱导幼鼠产生神经毒性后，通过转录组学分析确定暴露可改变幼鼠大脑的mRNA表达谱，定量分析和靶向施用抑制剂苯丁酸钠后，进一步证实暴露可抑制幼鼠大脑中HSF1介导的热休克蛋白活性，从而破坏细胞应激耐受性以增加内质网中蛋白负荷，进而激活幼鼠大脑中未折叠蛋白反应（UPR），促进神经元凋亡与神经炎症的发生，最终诱导幼鼠神经系统功能障碍。而以幼鼠为实验对象建立生命早期聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs）暴露模型持续28天后发现，相比到达幼鼠大脑的PS-NPs，大多数PS-NPs积累在幼鼠的胃肠道，通过16S rDNA分析发现PS-NPs暴露可诱导幼鼠肠道损伤和肠道微生物群失调，高维中介分析进一步揭示肠道微生物群介导PS-NPs致神经毒性的平均间接效应为39.20%。接着，菌群移植为PS-NPs暴露后幼鼠肠道微生物群失调与神经毒性发生建立了因果关系，接受H-NPs组幼鼠的肠道微生物群移植可诱导受体幼鼠大脑自噬-溶酶体和泛素-蛋白酶体功能障碍，UPR活性上调，导致神经毒性的部分再现。