聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)通过 BMP 信号通路促小鼠动脉粥样硬化,揭示心血管毒性新机制

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Food and Chemical Toxicology 3.9

编辑推荐:

  微塑料(MPs)对哺乳动物动脉粥样硬化影响不明。宁夏医科大学研究人员用 ApoE?/?小鼠和 HUVECs 研究 PS-MPs 对心血管系统的作用。发现 PS-MPs 会加重体重、紊乱脂质代谢、加剧动脉粥样硬化,经 BMP 通路诱导氧化应激和 EndMT,为 PS-MPs 毒性研究提供新视角。

  在当今时代,塑料制品在工业和日常生活中无处不在,这也使得微塑料逐渐进入人们的视野。微塑料作为一种新型的持久性有机污染物,凭借其微小的尺寸、庞大的比表面积以及难以降解的特性,悄然在生物体内累积。它们在食物链中的生物积累现象,引发了人们对其潜在毒性的诸多担忧。
动脉粥样硬化是一种严重威胁人类健康的疾病,它是脂质驱动的慢性炎症性疾病,其特征包括内皮细胞(EC)激活和功能障碍,以及脂质代谢失调 。而聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)与动脉粥样硬化之间的联系,一直是科研人员关注的焦点。此前虽有研究表明 PS-MPs 在动脉粥样硬化中可能发挥作用,例如它能引起脂质代谢紊乱、促进巨噬细胞分化为脂质负载的泡沫细胞等,但慢性 PS-MPs 暴露对动脉粥样硬化背景下内皮细胞的具体毒性作用,尤其是在 ApoE?/?小鼠中的情况,依旧迷雾重重。同时,PS-MPs 是否能通过骨形态发生蛋白(BMP)信号通路导致动脉粥样硬化病变,也缺乏确凿证据。正是在这样的背景下,宁夏医科大学的研究人员开展了此项研究,力求揭开 PS-MPs 与动脉粥样硬化之间关系的神秘面纱。

研究人员选用 6 周龄的 ApoE?/?小鼠开展实验,这些小鼠购自宁夏医科大学实验动物中心。实验共纳入 36 只小鼠,分为三组,每组 12 只。其中两组为实验组,分别暴露于浓度为 1 μg/ml 和 10 μg/ml 的 5 μm PS-MPs 中,另一组作为对照组。同时,用人脐静脉内皮细胞(HUVECs)进行体外实验,同样采用上述浓度的 PS-MPs 进行处理。

在研究过程中,研究人员主要运用了动物实验和细胞实验两种关键技术方法。动物实验以 ApoE?/?小鼠为研究对象,观察 PS-MPs 暴露对小鼠的影响;细胞实验则使用 HUVECs,探究 PS-MPs 对细胞的作用。通过对小鼠体重、血脂指标等的检测,以及对细胞氧化应激、相关蛋白表达等的分析,来揭示 PS-MPs 的影响机制。

研究结果如下:

  • PS-MPs 摄入加剧 ApoE?/?小鼠肥胖和血脂异常:研究人员每周对小鼠称重,发现暴露于 PS-MPs 的小鼠在 3 周后体重显著增加。这表明 PS-MPs 的摄入会对小鼠体重产生影响,可能加剧肥胖。
  • PS-MPs 暴露加重动脉粥样硬化:通过对小鼠的研究,发现 PS-MPs 暴露使得小鼠动脉粥样硬化情况恶化。这进一步证实了 PS-MPs 与动脉粥样硬化之间存在关联,且 PS-MPs 可能是动脉粥样硬化发展的促进因素。
  • PS-MPs 诱导氧化应激并通过 BMP 信号通路促进 EndMT:体内和体外研究均表明,PS-MPs 能够诱导氧化应激反应。并且,PS-MPs 可以通过 BMP 信号通路促进内皮 - 间充质转化(EndMT,即内皮细胞向间充质细胞转化的过程)。这揭示了 PS-MPs 影响心血管系统的潜在机制。

综合研究结论,PS-MPs 暴露会增加小鼠体重、破坏脂质代谢并加剧动脉粥样硬化。其作用机制可能是通过激活 BMP 信号通路,引发氧化应激,进而促进 EndMT,最终导致动脉粥样硬化和心血管毒性。这一研究成果意义重大,它首次详细阐明了 PS-MPs 在小鼠体内引发心血管有害效应的机制,为深入了解 PS-MPs 在哺乳动物体内的毒性作用提供了全新的视角,有助于人们进一步认识微塑料对人类健康的潜在威胁,为后续预防和干预微塑料相关疾病提供了理论依据 。同时,该研究成果发表在《Food and Chemical Toxicology》杂志上,也为相关领域的科研人员提供了重要的参考,有望推动微塑料毒性研究领域的进一步发展。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号