综述：环境纳米塑料诱导线粒体功能障碍：细胞机制及相关疾病综述

这篇综述系统总结了环境纳米塑料（NPs）通过内吞作用穿透生物屏障、在线粒体基质积累并引发嵴变形/分裂融合失衡/膜去极化等结构损伤的机制，重点阐释了NPs通过破坏电子传递链（ETC）复合体活性、诱发活性氧（ROS）过量生成及钙稳态失衡等途径导致神经退行性疾病/糖尿病/心血管疾病等疾病的病理过程，为线粒体靶向治疗策略提供了理论依据。

　　

环境纳米塑料诱导线粒体功能障碍：细胞机制及相关疾病

Abstract
作为粒径更小的微塑料（MPs）衍生物，纳米塑料（NPs）凭借高迁移性、大比表面积和强吸附能力成为全球研究焦点。NPs可穿透细胞膜侵入线粒体等亚细胞结构，通过诱发嵴变形、分裂融合失衡和膜电位去极化等结构损伤，导致电子传递链（ETC）复合体活性丧失、ROS爆发及钙稳态紊乱，进而引发多种疾病。

Introduction
自1950年代以来，全球塑料产量呈指数增长，预计2050年将达到当前三倍。仅9%的塑料被回收，其余降解为MPs（<5 μm）和NPs（<1000 nm）。NPs因粒径更小，可经呼吸道/消化道/胎盘屏障侵入生物体，在脑组织、生殖系统等部位蓄积。例如，80 nm NPs静脉注射可致小鼠内皮细胞炎症反应，50 nm聚苯乙烯NPs（PS-NPs）能诱导斑马鱼铁死亡。

NPs-Induced Mitochondrial Dysfunction
NPs通过内吞作用穿透生物屏障后，在线粒体基质中积累并引发三重结构损伤：

1. 嵴变形：NPs吸附导致ATP合成酶空间构象改变
2. 分裂融合失衡：Drp1蛋白过表达诱导线粒体碎片化
3. 膜去极化：ETC复合体Ⅰ/Ⅲ活性降低致膜电位（ΔΨm）下降

Effect on Mitochondria-dependent Cell Death Pathways
NPs通过以下途径激活程序性死亡：

• 凋亡：细胞色素c释放激活caspase-9/3级联反应
• 铁死亡：谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）活性抑制致脂质ROS累积
• 线粒体自噬：PINK1/Parkin通路过度激活引发自噬溶酶体过度降解

Neurodegenerative Diseases
NPs穿透血脑屏障后，通过以下机制诱发帕金森病/阿尔茨海默病：

• 诱导线粒体DNA（mtDNA）突变，抑制复合体Ⅳ活性
• 促进α-突触核蛋白（α-syn）原纤维形成
• 激活小胶质细胞NLRP3炎症小体

Challenges and Prospects
当前研究存在NPs环境真实浓度模拟不足、跨物种毒性差异机制不清等局限。未来需开发线粒体靶向抗氧化剂（如MitoQ），并建立NPs人体安全阈值标准。

Conclusions
NPs作为新兴环境污染物，通过多重机制破坏线粒体稳态，其与代谢综合征、生殖障碍等慢性病的关联亟待深入探究。靶向线粒体膜电位稳定剂和ROS清除剂可能是潜在干预策略。