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成功鉴定微塑料引入大脑引起细胞凋亡的原因和细胞生理学

导读 每年有 800 万吨的塑料垃圾通过持续暴露在紫外线和海浪中而变成微塑料 (MPs)。这些 MP 被浮游生物等低级生物消耗,对处于食物链顶端的

每年有 800 万吨的塑料垃圾通过持续暴露在紫外线和海浪中而变成微塑料 (MPs)。这些 MP 被浮游生物等低级生物消耗,对处于食物链顶端的人类构成威胁。

为了阐明MPs的危害,研究小组进行了一项实验,其中给小鼠口服2㎛或更小的MPs,持续7天。研究小组发现,2㎛或更小的纳米塑料甚至可以穿过阻止大脑吸收有害物质的“血脑屏障”。观察到诸如 MP 之类的固体穿过脑-血-脑屏障是非常不寻常的。

此外,该团队还通过应用免疫组织化学揭示了 MPs 在大脑中的小胶质细胞中积累。通过对不同大小(0.2㎛、2㎛、10㎛)的MPs进行的实验,该团队能够证实小于2㎛的MPs在小胶质细胞的细胞质中积累[1],并显着降低细胞增殖几十小时后的能力。研究小组解释说,小胶质细胞将 MP 识别为外部威胁,导致小胶质细胞吞噬作用,从而在细胞形态发生变化后导致细胞凋亡。

该团队还证实了 MPs 对小鼠大脑的影响,以及分子生物学水平上免疫反应的变化。从 MPS 给药的早期阶段开始,在小胶质细胞中特异性表达的 M1 标志物和 M2 巨噬细胞标志物就减少了。7天后,两种标志物均急剧下降,细胞凋亡迅速增加。这种减少表明,当 MPs 在一段时间内积累时,它们可以作为神经毒性物质,诱导大脑细胞凋亡。

DGIST生物技术部高级研究员Choi博士评论说:“研究表明,MPs,特别是2㎛或更小的MPs,即使在7天内短期摄入后也开始沉积在大脑中,导致细胞凋亡、免疫反应和炎症反应的改变。他进一步提到,“基于这项研究的结果,我们计划进行额外的研究,以进一步揭示 MPs 的大脑积累和神经毒性机制。”

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