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肥胖患病率上升,塑料污染加剧,聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)危害不明。研究人员探究 PS-NPs 对肥胖小鼠肝脏毒性及脂质代谢影响。结果发现 PS-NPs 加重肝损伤等。该研究为理解 PS-NPs 对健康影响提供依据。
在当今社会,肥胖问题如同一场悄然蔓延的 “健康危机”。在西方国家,肥胖患病率逐年攀升,高达 60% - 95%。不良的饮食习惯,如对高热量、高脂肪、高糖食物的过度摄取,是肥胖的 “罪魁祸首”。而肥胖又与一系列代谢紊乱问题紧密相连,肝脏作为脂质代谢的核心器官,首当其冲受到影响。吃太多高脂肪食物,不仅容易让人发胖,还会增加肝脏的负担,引发非酒精性脂肪肝(NAFLD) 。在畜牧业中,动物肥胖也会影响其健康、生产性能和产品质量。
与此同时,我们生活在一个被塑料 “包围” 的时代。全球每年塑料产量约 4.6 亿吨,大量塑料进入环境,污染食物。塑料还会降解成微塑料(MPs,≤5mm)和纳米塑料(NPs,≤100nm) 。其中,聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)因其广泛应用于食品包装等领域,几乎让所有生物都难以避免接触。但 PS-NPs 对人类和动物的风险尚不明确。虽然已有研究表明塑料颗粒会干扰脂质代谢,但 PS-NPs 对高脂肪饮食(HFD)导致的脂质代谢紊乱的影响还不清楚。
为了解开这些谜团,研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《Food Bioscience》杂志上。研究人员分别进行了体内和体外实验。体内实验通过给小鼠喂食 HFD 建立肥胖小鼠模型,再对正常小鼠和肥胖小鼠进行 PS-NPs 处理;体外实验则先对细胞使用不同剂量的 PS-NPs 处理,再用油酸(OA)建立脂肪变性细胞模型,并用不同剂量 PS-NPs 处理该模型细胞。
研究人员在实验中运用了多种技术方法。其中,透射电子显微镜(TEM)技术用于对 PS-NPs 进行表征,观察其形态和大小;H&E 染色技术用于观察肝脏组织的病理变化;此外,还通过一系列检测方法来测定甘油三酯(TG)含量、ATP 水平等指标,以评估肝脏损伤和脂质代谢情况。
在 “PS-NPs 对肥胖小鼠肝脏结构和脂质水平的影响” 研究中,利用透射电子显微镜观察到 PS-NPs 粒子边缘清晰,直径在 80 - 100nm。实验数据显示,与对照组相比,处理组小鼠的肝脏系数增加,PS-NPs + HFD 组显著增加。H&E 染色结果表明,所有处理组都出现了脂滴浸润现象,脂滴数量和 TG 含量明显增加,PS-NPs + HFD 组细胞损伤也有所增加。这表明 PS-NPs 会破坏肥胖小鼠的肝脏结构,导致脂质在肝脏中积累。
在体外实验中,随着 PS-NPs 剂量的增加,BRL 3A 细胞内 TG 含量从 0.95mmol/g 蛋白上升到 1.16mmol/g 蛋白,而 ATP 水平从 13.47mmol/g 蛋白下降到 10.58mmol/g 蛋白 。同时,PS-NPs 还干扰了脂质代谢过程,使氧化和转运蛋白显著下调(P < 0.05,P < 0.01) 。由此可见,PS-NPs 在体外同样会加重细胞内的脂质代谢紊乱和脂质积累。
综合以上研究结果,该研究证实了 PS-NPs 暴露对肥胖小鼠肝脏具有毒性作用,尤其体现在脂质代谢的变化上。PS-NPs 不仅破坏了肝脏的结构和功能,还诱导了氧化应激反应,降低了 ATP 水平,促使 TG 含量上升和脂肪滴积累。而且,PS-NPs 干扰了脂质代谢过程,氧化和转运紊乱是导致脂肪变性细胞模型中脂质积累的主要原因。
这项研究意义重大。它让我们更深入地了解了 PS-NPs 在肥胖相关疾病背景下对脂质代谢的影响,为研究塑料污染对人体健康的危害提供了新的视角。在现代饮食习惯下,这一研究成果有助于评估 PS-NPs 对人类健康的潜在威胁,为解决 “全球塑料毒性债务” 问题提供了重要的理论基础,对预防和治疗与肥胖、塑料污染相关的肝脏疾病具有重要的指导意义,也为后续进一步研究指明了方向。