综述：纳米塑料作为微管动态和细胞内运输的干扰者：对细胞衰老和老化的影响

《Molecular and Cellular Biochemistry》：Nanoplastics as disruptors of microtubule dynamics and intracellular trafficking: implications for cellular senescence and ageing

　　

摘要

纳米塑料颗粒（NPs）正日益被认为是持久滞留的细胞内货物，其长期效应可能不仅取决于化学反应活性、氧化应激和炎症反应，还取决于含颗粒囊泡的运输、定位和清除方式。由于内体、溶酶体、自噬体、线粒体以及含纳米塑料颗粒囊泡的定位和运动在很大程度上受微管介导的运输调控，纳米塑料颗粒的长期滞留有可能破坏细胞内转运过程和细胞器稳态。本文探讨了纳米塑料颗粒可能如何影响微管动态、微管蛋白翻译后修饰、马达蛋白依赖性转运以及细胞器定位，并特别关注其与细胞衰老和机体老化的关系。我们首先总结了衰老和老化与微管组织结构、稳定性、乙酰化水平、细胞内运输能力、细胞质物理特性以及神经元微管完整性改变相关的证据。随后，我们评估了将纳米塑料暴露与微管状态改变及转运功能障碍联系起来的新兴证据，同时考虑颗粒尺寸、形态、表面化学性质、聚集状态、暴露持续时间及细胞内负荷作为决定颗粒命运和细胞反应的重要因素。我们提出"微管依赖性转运拥堵"这一可检验框架，在该框架中，持久滞留的含纳米塑料颗粒货物逐步降低细胞内运输效率，同时将这一状态与单纯的颗粒滞留或泛化性细胞器功能障碍区分开来。潜在机制包括货物负荷增加、驱动蛋白–动力蛋白平衡改变、核周溶酶体滞留、细胞质拥挤度或粘滞性变化以及微管蛋白修饰酶失调。目前直接证据表明纳米塑料颗粒诱导转运拥堵的研究仍有限，凸显了需要在暴露撤销后对囊泡运动性、速度、运行距离、停顿、方向性以及恢复情况进行定量活细胞测量的必要性。最后，我们讨论了人体生物监测和组织分布相关证据，并强调了在人组织中发现塑料颗粒与证明其具有病理因果关系之间的区别。