聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料通过调控TNF/CXCR4/CX3CR1/PTPRC网络加剧动脉粥样硬化的机制研究

为揭示环境污染物PET-MPs（聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料）对动脉粥样硬化（AS）的毒性机制，研究人员整合网络毒理学、分子对接和转录组分析，发现TNF、CXCR4、CX3CR1和PTPRC是核心互作靶点。实验证实PET-MPs通过激活血管炎症级联反应和巨噬细胞异常迁移促进AS斑块形成，为心血管疾病的环境风险防控提供新靶点。

　　

随着塑料污染日益严重，微塑料（MPs）已成为威胁生态安全和人类健康的新型环境污染物。其中聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）因其优异的化学稳定性被广泛应用于包装和医疗器械，但其在环境中持久存在并通过食物链进入人体，每周人均摄入量高达0.1-5克。近年研究发现PET微塑料（PET-MPs）可存在于人体血液和血管组织，但其对心血管疾病特别是动脉粥样硬化（AS）的影响机制尚不明确。AS作为慢性炎症性血管疾病，其发生发展与环境污染的关联日益受到关注，但传统研究多聚焦于PM_2.5等大气污染物，对PET-MPs这类新型污染物的作用机制缺乏系统探索。

浙江中医药大学的研究团队通过整合网络毒理学、分子对接和实验验证，首次揭示了PET-MPs通过调控TNF/CXCR4/CX3CR1/PTPRC分子网络加剧AS的机制。研究发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》，为理解环境污染物与心血管疾病的关联提供了新视角。研究采用GEO数据库转录组分析筛选AS差异表达基因，结合ChEMBL等数据库预测PET作用靶点；通过STRING构建蛋白互作网络，利用CytoNCA和MCODE插件识别核心靶点；采用AutoDock Vina进行分子对接验证结合活性；通过ApoE^-/-小鼠模型和腹腔巨噬细胞（PMs）实验验证靶基因表达。

研究结果部分显示：1）通过GSE100927数据集分析发现AS组存在540个差异表达基因，GO/KEGG分析显示这些基因富集于血管炎症和免疫激活通路；2）交叉702个PET靶点与1614个AS相关基因，鉴定出13个共同靶点，其中TNF、CXCR4、CX3CR1和PTPRC在网络中具有最高拓扑权重；3）分子 docking 显示PET与四个核心靶点的结合能均<-5.0 kcal/mol，其中与TNF的结合最为稳定；4）体外实验表明PET-MPs（50 nm）可显著上调PMs中TNF-α、CXCR4、CX3CR1和PTPRC mRNA水平，而LPS仅上调TNF-α却抑制趋化因子受体；5）AS小鼠模型显示主动脉斑块面积增加2.3倍，同时四个核心靶基因mRNA表达显著升高。

讨论部分指出，该研究创新性地提出PET-MPs通过"伪配体"机制干扰免疫信号：一方面通过TNF-α促进炎症反应，另一方面通过CXCR4/CX3CR1双重调控趋化因子受体功能，打破"促炎-趋化抑制"的生理平衡。与PM_2.5等传统污染物不同，PET-MPs的纳米级尺寸（50 nm）和化学惰性使其能持续激活NLRP3炎症小体，这种特性可能解释其在未直接暴露情况下仍能通过"priming效应"加速AS进展。研究局限性包括未考虑PET颗粒表面电荷对细胞摄取的影响，未来需通过单细胞测序进一步阐明其与内皮细胞的互作机制。

该研究不仅为环境污染物致心血管损伤提供了新证据，更开创性地将网络毒理学应用于微塑料健康风险评估。发现的TNF/CXCR4/CX3CR1/PTPRC网络可作为PET-MPs暴露的生物标志物，为制定心血管疾病的环境防控策略提供理论依据。随着PET在医疗领域的广泛应用，这项研究对评估其长期生物安全性具有重要警示意义。