微塑料渗透到身体的所有系统,导致行为改变

【字体: 时间:2023年08月30日 来源:AAAS

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  罗德岛大学教授杰米·罗斯的新研究重点是接触微塑料的神经行为影响和炎症反应,以及微塑料在包括大脑在内的组织中的积累。她的研究小组发现,微塑料在体内的渗透和在环境中的渗透一样普遍,导致行为改变,尤其是在老年测试对象中。

  

塑料——尤其是微塑料——是地球上最普遍的污染物之一,它们进入了世界各地的空气、水系统和食物链。虽然微塑料在环境中的普遍存在是众所周知的,它们对海洋生物的负面影响也是众所周知的,但很少有研究调查对哺乳动物的潜在健康影响,这促使罗德岛大学教授杰米·罗斯进行了新的研究。

罗斯和她的团队专注于接触微塑料的神经行为影响和炎症反应,以及微塑料在组织(包括大脑)中的积累。他们发现,微塑料在体内的渗透和在环境中的渗透一样普遍,导致行为改变,尤其是在老年测试对象中。

“目前的研究表明,这些微塑料会在整个环境中传播,并可能在人体组织中积累;然而,关于微塑料对健康影响的研究,特别是对哺乳动物的影响,仍然非常有限,”罗斯说,他是瑞安神经科学研究所和药学院生物医学和制药科学的助理教授。“这促使我们的团队探索接触微塑料的生物学和认知后果。”

罗斯的团队——包括研究助理教授朱塞佩·科波泰利、生物医学和制药科学研究生劳伦·加斯帕和跨学科神经科学项目研究生悉尼·巴特曼——在三周的时间里,将年轻和年老的老鼠暴露在不同水平的饮用水中。他们发现,微塑料暴露既会引起行为改变,也会导致肝脏和脑组织中免疫标志物的改变。研究小鼠开始移动和行为怪异,表现出类似于人类痴呆症的行为。这一结果在老年动物身上的影响更为深远。

“对我们来说,这是惊人的。这些微塑料的剂量并不高,但在很短的时间内,我们看到了这些变化,”罗斯说。“没有人真正了解这些微塑料在人体内的生命周期,所以我们想要解决的部分问题是,随着年龄的增长会发生什么。随着年龄的增长,你是否更容易受到这些微塑料引起的全身炎症的影响?你的身体能轻易摆脱它们吗?你的细胞对这些毒素的反应不同吗?”

为了了解可能导致这些行为变化的生理系统,罗斯的团队调查了微塑料暴露在体内的广泛程度,解剖了几个主要组织,包括大脑、肝脏、肾脏、胃肠道、心脏、脾脏和肺部。研究人员发现,这些颗粒已经开始在包括大脑在内的每个器官以及身体废物中进行生物积累。

罗斯说:“考虑到在这项研究中,微塑料是通过饮用水口服的,在消化系统的主要部分胃肠道或肝脏和肾脏等组织中检测到微塑料总是有可能的。”“然而,在心脏和肺部等组织中检测到的微塑料表明,微塑料正在超越消化系统,可能正在进行体循环。”脑血屏障应该是很难渗透的。这是一种对抗病毒和细菌的保护机制,然而这些颗粒却能进入那里。它实际上在脑组织深处。”

研究结果显示,大脑的浸润也可能导致胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的减少,这种蛋白质支持大脑中的许多细胞过程。“GFAP的减少与一些神经退行性疾病的早期阶段有关,包括阿尔茨海默病的小鼠模型,以及抑郁症,”罗斯说。“我们非常惊讶地发现,微塑料可以诱导GFAP信号的改变。”

她打算在今后的工作中进一步研究这一发现。她说:“我们想了解塑料是如何改变大脑维持自身平衡的能力的,或者接触塑料是如何导致神经系统紊乱和疾病的,比如阿尔茨海默病。”

这项研究发表在《国际分子科学杂志》上。它得到了罗德岛医学研究基金会、罗迪基金会、塑料倡议、URI药学院、乔治和安妮瑞安神经科学研究所以及美国国立卫生研究院普通医学科学研究所罗德岛机构发展奖(IDeA)卓越生物医学研究网络的支持。

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