聚苯乙烯纳米塑料与镉共同暴露的协同神经毒性作用：氧化应激、线粒体功能障碍以及ATF5介导的线粒体未折叠蛋白反应在秀丽隐杆线虫（C. elegans）和PC12细胞中的表现

《Environmental Science: Nano》：Synergistic neurotoxicity of polystyrene nanoplastics and cadmium co-exposure: oxidative stress, mitochondrial dysfunction, and ATF5-mediated mitochondrial unfolded protein response in C. elegans and PC12 cells

本研究探讨聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs）与镉（Cd）共暴露对线虫和PC12细胞神经毒性的协同效应，发现两者通过加剧氧化应激、线粒体功能障碍及ATF5介导的线粒体未折叠蛋白反应（UPRmt）协同作用，导致认知行为损伤和突触功能障碍，为联合污染风险评估提供机制依据。

　　

微塑料与镉（Cd）等重金属的环境共污染带来了新的健康风险，但它们之间的协同神经毒性作用仍不甚明了。本研究探讨了聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs）与镉（Cd）共同暴露的协同神经毒性效应，重点关注了秀丽隐杆线虫（C. elegans）和PC12细胞中的线粒体功能障碍以及线粒体未折叠蛋白反应（UPR^mt）。结果表明，与单独接触这两种有毒物质相比，同时暴露于PS-NPs和Cd会显著增加镉的积累和氧化应激，从而导致秀丽隐杆线虫的学习相关行为以及多巴胺能、谷氨酸能和GABA能神经元的完整性受到更严重的损害。在PC12细胞中，这种共同暴露加剧了线粒体膜的去极化、ATP的消耗、线粒体动态的紊乱以及神经元突触的损伤。值得注意的是，它强烈激活了由转录因子激活转录因子5（ATF5）（及其在秀丽隐杆线虫中的同源物atfs-1）介导的UPR^mt通路。在PC12细胞中，抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）预处理可以减轻这些效应，而ATF5的敲低则减弱了UPR^mt的激活和突触损伤，这表明ATF5-UPR^mt通路起着关键作用。这些发现表明，PS-NPs和镉通过氧化应激、线粒体功能障碍以及ATF5介导的UPR^mt激活共同诱导神经毒性。这强调了在环境风险评估中考虑多种污染物共同暴露的必要性，并为纳米塑料与金属的联合毒性提供了机制上的见解。