華中農(nóng)大新發(fā)現(xiàn)：塑料微粒或為人類精神疾病潛在發(fā)病原因
2022-07-20
塑料顆粒（微塑料/納米塑料）大量存在于大氣、河流和土壤等自然環(huán)境中，通過呼吸道或消化道進入動物體內(nèi)，并最終在人體內(nèi)富集，對動物和人類健康構(gòu)成潛在威脅。目前，已有大量文獻報道了塑料顆粒對成年動物的毒性作用，但其對胎兒神經(jīng)發(fā)育的潛在毒性尚不清楚。
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近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院、動物醫(yī)學(xué)院副教授丁一研究團隊在Environment International上發(fā)表了研究論文。該研究揭示了聚苯乙烯（PS）塑料顆粒在精神或神經(jīng)退行性疾病方面的潛在作用機制。
▲研究流程圖
自閉癥、精神分裂癥、抑郁癥、阿爾茨海黙病、帕金森病等屬于人類精神疾病或神經(jīng)退行性疾病。其病因一直未能闡明清楚，一些研究將其指向環(huán)境因素。
該研究通過將孕鼠暴露于不同粒徑大小和不同表面修飾的PS塑料顆粒，探究其對胎兒神經(jīng)發(fā)育的影響。
▲塑料顆粒對胎盤和胎兒大腦的毒性機制示意圖
進一步研究發(fā)現(xiàn)，孕期母鼠攝入的微米/納米塑料顆粒分布于母鼠消化道、子宮和胎盤，但僅納米顆粒蓄積于胎兒丘腦。不過，微米塑料顆粒的存在促進了納米塑料顆粒進入胎兒腦內(nèi)。
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受累胎兒的丘腦轉(zhuǎn)錄組測序分析發(fā)現(xiàn)，塑料顆粒誘導(dǎo)的差異表達基因富集于氧化磷酸化和γ-氨基丁酸突觸功能相關(guān)通路。體內(nèi)和體外試驗證實塑料顆粒引起氧化損傷，丘腦谷氨酸脫羧酶2（γ-氨基丁酸合成的關(guān)鍵酶）下降；丘腦GABA能神經(jīng)元的損害導(dǎo)致其對額葉皮質(zhì)和杏仁核GABA遞質(zhì)釋放減少，繼而子代鼠成年后表現(xiàn)出GABA遞質(zhì)水平下降和焦慮樣行為。
由于焦慮樣行為被認(rèn)為是自閉癥、抑郁癥、精神分裂癥、阿爾茨海黙病和帕金森病的促發(fā)因素，研究對這些疾病潛在病因的尋找提供了新的思路。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院、動物醫(yī)學(xué)院師資博士后楊迪琦為論文第一作者，丁一為通訊作者。