聚苯乙烯纳米塑料的暴露会增加秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）对铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）感染的易感性，这种影响是通过p38-MAP激酶途径实现的，体现了宿主-病原体相互作用中的机制

《Chemosphere》：Polystyrene nanoplastic exposure increases susceptibility of Pseudomonas aeruginosa infection in Caenorhabditis elegans model of host-pathogen interaction in p38-MAP Kinase dependent manner

纳米塑料环境暴露对宿主-病原体关系的影响研究。利用聚苯乙烯纳米颗粒（PSNP）在模式生物线虫（C. elegans）中评估其对铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）感染的协同毒性作用。物理化学表征显示PSNP粒径约100 nm，FTIR证实其成功内化。感染模型中，PSNP未改变线虫存活率，但显著影响幼虫发育、生长、繁殖及运动行为，且在免疫缺陷突变体（p38-MAPK缺失）中加剧感染症状。该研究揭示了纳米塑料通过抑制宿主免疫增强病原体毒性的潜在机制，对评估环境纳米塑料的健康风险具有重要参考价值。

　　近年来，随着塑料制品在日常生活中的广泛应用，其对生态环境的影响也日益受到关注。特别是在非生物降解塑料的使用背景下，塑料垃圾在自然环境中逐渐分解为微塑料和纳米塑料，这些微小的塑料颗粒因其体积小、表面积大以及易于吸附污染物的特性，成为环境中的潜在危害物质。纳米塑料（Nanoplastics, NP）尤其受到关注，因为它们不仅能够长期存在于水体和土壤中，还可能通过食物链传递，对包括人类在内的生物体产生深远影响。本研究聚焦于纳米塑料对病原体感染的潜在影响，尤其是其对模式生物线虫（*Caenorhabditis elegans*）与铜绿假单胞菌（*Pseudomonas aeruginosa*）之间相互作用的影响。

本研究采用聚苯乙烯纳米颗粒（Polystyrene Nanoparticles, PSNP）作为研究对象，通过一系列实验手段评估其对线虫感染过程的干预效果。首先，对PSNP进行了物理化学性质的分析，包括粒径分布和表面电荷，这些分析通过动态光散射（DLS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术完成。实验结果表明，PSNP的粒径约为100纳米，表面电荷为负，这些特性可能影响其在生物体内的行为，如吸附、渗透以及与其他物质的相互作用。此外，通过FTIR技术，研究人员还确认了PSNP在线虫体内的存在，进一步支持了其在生物系统中的生物可利用性。

为了全面评估PSNP对线虫感染的影响，本研究从多个方面进行了分析。其中包括线虫的存活率、生长发育、繁殖能力以及行为表现。实验发现，PSNP暴露并未显著影响线虫的存活率，但对其从幼虫阶段向成虫阶段的转变产生了影响。这表明PSNP可能通过干扰线虫的生理过程，间接影响其对病原体的抵抗能力。此外，PSNP的暴露还影响了线虫的生长速度、繁殖数量以及运动行为，这些变化进一步说明了其对线虫健康状态的潜在威胁。

在进一步探究PSNP对免疫系统的影响时，研究人员使用了一种先天免疫受损的线虫模型（*pmk-1*突变体）。这种突变体由于p38-MAP激酶的缺失，导致其免疫系统功能减弱。实验结果表明，PSNP暴露显著增强了这种突变体对*P. aeruginosa*感染的敏感性。具体表现为，与单纯感染*P. aeruginosa*的线虫相比，PSNP暴露后的突变体线虫在运动和繁殖行为上出现了更严重的缺陷。这提示PSNP可能通过干扰线虫的免疫反应，使得其更容易受到病原体的侵害。

此外，PSNP在环境中还可能作为其他污染物的载体，如重金属和多环芳烃，这些污染物在环境中普遍存在，可能进一步加剧其对生物体的毒性作用。由于PSNP具有较大的比表面积和表面电荷，它们能够与环境中的污染物发生相互作用，促进这些有害物质的生物富集。这不仅影响了线虫的健康状态，还可能对更高级的生物体，包括人类，产生连锁反应。

在人类健康方面，已有研究表明，PSNP可能对人类的白细胞产生遗传毒性和免疫调节作用。这些作用可能影响人体对多种病原体的防御能力，从而增加感染的风险。因此，理解PSNP在生物体内的行为及其对宿主-病原体关系的影响，对于评估其潜在的健康风险至关重要。本研究的结果表明，PSNP可能通过削弱宿主的免疫反应，增加感染的可能性，尤其是在免疫系统受损的个体中，这一影响更为显著。

从更广泛的角度来看，本研究强调了纳米塑料对环境和生物健康影响的复杂性。随着塑料制品的大量使用，其在环境中的积累已成为全球性问题。纳米塑料的微小尺寸使其能够渗透到生物体内，并与多种生物分子发生相互作用，从而影响其生理和免疫功能。这种影响不仅限于线虫，还可能在更复杂的生物系统中发生，包括人类。因此，研究纳米塑料对病原体感染的影响，有助于揭示其在生态系统中的潜在危害，并为制定相应的环境保护和健康防护措施提供科学依据。

本研究的发现具有重要的现实意义。首先，它揭示了纳米塑料可能通过干扰宿主的免疫系统，增加感染的风险。这种影响在免疫系统受损的个体中尤为明显，提示在评估纳米塑料对健康的危害时，需要考虑个体的免疫状态。其次，研究结果表明，纳米塑料可能通过改变病原体与宿主之间的相互作用，影响感染的进程。例如，PSNP的暴露可能促进病原体的生长，增加其在宿主体内的负荷，从而加剧感染的症状。这种作用机制可能为理解纳米塑料在生态系统中的传播和影响提供新的视角。

此外，本研究还强调了纳米塑料在环境中的持久性和生物累积性。由于其非生物降解的特性，纳米塑料能够在环境中长期存在，并通过食物链传递，最终影响到更高层次的生物体。这种生物累积性可能使得纳米塑料的毒性效应在不同生物体中表现出差异性，因此，研究其对不同生物体的影响具有重要意义。同时，研究还表明，纳米塑料可能通过改变病原体的生长环境，促进其致病性的发展，从而对生态系统的健康构成威胁。

在实际应用方面，本研究的发现可以为环境保护政策的制定提供参考。例如，通过了解纳米塑料对宿主-病原体关系的影响，可以更好地评估其在生态系统中的潜在危害，并采取相应的措施减少其排放和污染。此外，研究还表明，纳米塑料可能对人类健康产生潜在威胁，因此，需要加强对其在环境中行为的研究，以制定更有效的健康防护措施。

从科学角度来看，本研究采用了一种模式生物（线虫）来模拟人类对纳米塑料和病原体感染的反应。这种实验方法不仅具有较高的可行性，还能够提供较为准确的生物学数据。通过比较不同处理组的实验结果，研究人员能够更清晰地了解PSNP对感染过程的影响。此外，研究还采用了多种实验手段，如物理化学分析、生物学行为评估以及免疫功能检测，这些手段能够全面评估PSNP的潜在危害。

本研究的局限性在于，其主要关注的是PSNP对线虫的影响，而对其他生物体的影响尚未完全阐明。此外，研究中使用的PSNP可能并不完全代表环境中所有类型的纳米塑料，因此，其结果可能需要在更广泛的背景下进行验证。未来的研究可以进一步探讨PSNP对不同生物体的影响，以及其在不同环境条件下的行为变化，以更全面地理解其潜在危害。

总之，本研究揭示了纳米塑料对病原体感染的潜在影响，特别是在免疫系统受损的个体中，这种影响更为显著。研究结果表明，PSNP可能通过干扰宿主的免疫反应，增加感染的可能性，并影响感染的进程。这些发现不仅有助于理解纳米塑料在生态系统中的作用，还为制定环境保护和健康防护措施提供了科学依据。未来的研究应进一步探讨纳米塑料对不同生物体的影响，以及其在不同环境条件下的行为变化，以更全面地评估其潜在危害。