《Theriogenology》:Environmentally Relevant Polyethylene terephthalate (PET) Microplastics Induce Functional and Oxidative Alterations in Sheep Placental Cells
In vitro
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摘要反刍动物是受微塑料(MPs)暴露风险最高的牲畜之一,因为它们摄入了受污染的牧草,特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。然而,尽管存在这种高风险,微塑料对这些物种生殖功能的潜在影响在很大程度上仍未知。在这里,我们研究了环境相关的 PET-MPs 如何在离体绵羊模型中影响胎盘
摘要
反刍动物是受微塑料(MPs)暴露风险最高的牲畜之一,因为它们摄入了受污染的牧草,特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。然而,尽管存在这种高风险,微塑料对这些物种生殖功能的潜在影响在很大程度上仍未知。在这里,我们研究了环境相关的 PET-MPs 如何在离体绵羊模型中影响胎盘功能和细胞反应。首先,原生 PET 通过逐步研磨和筛分进行机械加工,获得 20–50 μm 或 <20 μm 的两个组分,对其尺寸、分布和晶体结构进行了表征;然后,绵羊足月胎盘细胞暴露于两种尺寸的 PET-MPs 中 24-48 小时。MTT 显示,较小的颗粒即使在低浓度下(1 μg/ml)也降低了细胞活力,伴有线粒体膜电位下降,表明线粒体功能受损;此外,暴露于 <20 μm 的 PETs 后,凋亡也略有增加。总体而言,我们的发现表明,PET-MPs,特别是 20 μm 以下的颗粒,会损害绵羊足月胎盘细胞的多个功能和代谢终点,突显了慢性暴露于受微塑料污染饲料的反刍动物面临生殖健康风险。
章节摘要
引言
胎盘是人体内检测到微纳塑料(MNPs)的主要器官 [1]。就在 2023 年,MNPs 的存在也在胎儿胎粪中得到证实 [2],这提出了一种观点,即这些新兴污染物不仅可能干扰母胎间的相互作用,还可能跨越曾经被认为具有选择性的生物屏障。
在牲畜物种中,反刍动物对环境 MNPs 特别敏感,主要是由于塑料的广泛使用
方法
本研究已按照图 1 中的实验设计报告进行设置。
PET-MPs 结构
原生和研磨 PET 样品的 X 射线衍射(XRD)图谱见图 2A。两个衍射图均包含叠加在宽泛的非晶背景上的明显结晶峰,中心位于 18–22° 2θ,表明样品具有半结晶性质。主要的衍射峰位于 17.4°、22.5° 和 25.8° (2θ),分别对应于三斜 PET 晶体结构的 (010)、(110) 和 (100) 晶格反射。这些反射是
讨论
我们的工作首次报告了 PET-MPs 暴露对来源于足月胎盘的绵羊滋养层细胞的后果,使用了一个广泛暴露于环境污染的动物模型和一种对支持生殖功能至关重要的靶组织。
目前关于 MP 和胎盘毒性的大多数数据来自使用商业 PS 颗粒的研究 [10],而其他广泛使用的聚合物(如 PET)的生物影响仍知之甚少。此外,环境
结论
本研究提供了关于环境相关 PET 微塑料对绵羊胎盘滋养层细胞的细胞毒性和功能效应的新见解,为评估微塑料对暴露物种生殖健康的影响提供了一个代表性模型系统。我们的发现表明,PET-MPs 发挥尺寸和剂量依赖性效应,较小的颗粒(<20 μm)比较大的颗粒毒性更强。除了细胞活力降低外,暴露于较小的 PET-MPs
CRediT 作者贡献声明
Paola Toschi: 写作 – 回顾与编辑,写作 – 原稿,监督,资源,项目管理,方法论,调查,形式分析,数据管理,概念化。 IRENE VIOLA: 写作 – 原稿,可视化,方法论,调查,形式分析,数据管理,概念化。 Maura Tomatis: 写作 – 原稿,可视化,方法论,调查,形式分析,数据管理。 Eugenio Martignani: 写作 – 回顾与编辑,
数据可用性。
当前研究期间使用和/或分析的数据集可根据合理要求从通讯作者处获得
数据声明
当前研究期间使用和/或分析的数据集可根据合理要求从通讯作者处获得。
资助
本项目由 UNITA 联盟 和 Erasmus+ 资助。
竞争利益声明
作者声明,他们没有已知的竞争财务利益或个人关系,这些可能被认为影响了本文报告的工作。
致谢
作者感谢 都灵大学 兽医科学系 (DSV) 开放实验室提供的成像支持。作者也感谢 Sonia Tassone 教授提供塑料材料。
Irene Viola|Maura Tomatis|Elisa Quarati|Isabella Manenti|Paolo Accornero|Eugenio Martignani|Paola Toschi
意大利都灵大学兽医科学系,Largo Paolo Braccini 2, 10095 Grugliasco, 都灵,意大利