多组学整合揭示了与微塑料暴露相关的人类胎盘分子特征

《Particle and Fibre Toxicology》：Multi-omics integration reveals human placental molecular signatures associated with microplastics exposure

　　

摘要

背景

微塑料（MPs）是一种普遍存在的环境污染物，近年来在人体组织中检出率日益增高。然而，微塑料对人类胎盘——这一母子物质交换和胎儿发育的关键界面——的分子影响仍知之甚少。本研究旨在利用整合多组学方法，表征胎盘微塑料负荷，并探讨不同微塑料暴露水平相关的转录组、蛋白质组和代谢组学改变。

方法

采用热解-气相色谱-质谱联用技术（pyrolysis–gas chromatography–mass spectrometry）对胎盘组织中的微塑料进行系统定量。根据微塑料暴露水平将胎盘样本分为高负荷组和低负荷组。随后进行整合转录组、蛋白质组和代谢组学分析，以识别与暴露相关的分子扰动。应用DIABLO框架整合多组学数据集并识别具有区分能力的跨组学特征，随后通过网络分析探索关键调控枢纽和通路。

结果

微塑料负荷较高的胎盘组织表现出多层面的分子扰动，涉及免疫失调、抗叶酸耐药性、氧化应激以及脂质和嘌呤代谢改变。整合DIABLO分析识别出一组能够稳健区分高负荷组和低负荷组的跨组学特征，包括 MINPP1、PARG、NDUFS6和桂皮酰基糖苷（cinnamoside）。网络分析进一步将NDUFS6定位为连接转录组、蛋白质组和代谢组变化的核心枢纽，提示线粒体功能障碍可能代表胎盘对微塑料暴露的关键应答轴。

结论

这些发现从系统生物学层面提供了对微塑料暴露相关胎盘分子改变的理解，并揭示了可能参与环境影响母胎健康的潜在通路和调控因子。