从肠道菌群视角揭示聚乳酸纳米塑料与铜联合暴露诱发心力衰竭的“蝴蝶效应”

本综述系统性探讨了聚乳酸纳米塑料（PLA-NPs）与铜（Cu）联合暴露通过肠道菌群介导心脏毒性的新机制。研究通过动物实验证实协同暴露会加剧心肌肥大、纤维化及铁死亡敏感性，并借助粪菌移植实验验证肠道菌群紊乱的核心作用，为环境污染物协同致病机制提供了创新性证据。

　　

Highlight

动物实验

第一部分：动物毒理学实验

所有实验操作均严格按照中国江西南昌大学动物护理评审委员会制定的指南进行，该委员会授予了本研究伦理批准。

根据研究估算，成人纳米塑料（NPs）暴露量范围为1.4至71.4毫克/千克体重/天（BW/天）。经换算后，我们将PLA-NPs的暴露剂量设定为2毫克/千克/天。

PLA-NPs与Cu联合暴露导致小鼠心力衰竭

体重（BW）是反映动物整体健康状况的重要生理指标。与对照组相比，PLA-NPs组小鼠体重显著减轻，而Cu组和联合暴露组则呈现相反趋势（图1A）。Cu组和PLA-NPs组的体重变化趋势与既往研究结果一致。联合暴露组体重显著增加的现象可能与肠道菌群代谢产物吸收效率改变或水肿发生有关。

结论

本研究深入探讨了PLA-NPs与Cu联合暴露对小鼠心脏的毒性效应及其机制。与单一暴露相比，联合暴露更强烈地诱发小鼠心力衰竭（HF），主要表现为更严重的心脏肥大和更广泛的心肌纤维化。这表明在协同暴露条件下，PLA-NPs与Cu之间存在协同作用机制。该协同毒性通过破坏肠道屏障功能、引发菌群失调（如乳酸杆菌等有益菌减少），进而激活铁死亡通路导致心脏损伤。粪菌移植（FMT）实验进一步证实肠道微生物紊乱是协同毒性的关键媒介。本研究首次揭示了可生物降解塑料与重金属对哺乳动物心脏的联合毒性作用，为环境污染与健康风险评估提供了重要理论依据。