《Environmental Pollution》：Nanoplastics amplify ciprofloxacin-induced immunotoxicity: Oxidative stress in splenocytes and conformational and functional changes in lysozyme
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•NPs 通过氧化应激放大 CIP 诱导的脾细胞免疫毒性。•氧化应激是脾细胞存活率降低和炎症反应的关键驱动因素。•NPs@CIP 破坏 LZM 的构象并损害其酶活性。引言近年来，喹诺酮类抗生素作为典型的新型污染物，在环境中频繁被检测到高浓度（Dehon 等，2025；Du 等
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NPs 通过氧化应激放大 CIP 诱导的脾细胞免疫毒性。
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氧化应激是脾细胞存活率降低和炎症反应的关键驱动因素。
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NPs@CIP 破坏 LZM 的构象并损害其酶活性。
引言
近年来，喹诺酮类抗生素作为典型的新型污染物，在环境中频繁被检测到高浓度（Dehon 等，2025；Du 等，2023）。其中，CIP 在人类临床医学和畜牧业中广泛应用，容易在水体和沉积物中积累，且难以降解，对生态环境和公共卫生构成潜在风险（Florindo 等，2019；Khan 等，2024）。多项研究表明，CIP 可在肝脏和肾脏中诱导过量活性氧（ROS）的产生，破坏肝细胞和肾细胞的结构和功能，引发氧化应激损伤（Abdulmawjood 等，2024；Ciocan 等，2024）。此外，一项研究发现 CIP 可导致大鼠出现免疫毒性，主要表现为血清 IL-4 和 IFN-γ 水平显著降低以及淋巴结的退行性变化（Nusair 等，2026）。然而，CIP 对免疫器官的毒性机制及相关活性物质仍不清楚。由于免疫系统是机体抵御病原体和清除异常因素的重要防线，其受损可导致严重的健康风险，因此有必要进一步探讨 CIP 诱导免疫毒性的机制（Golub 等，2018）。
同时，NPs 也是一种新兴的环境持久性污染物，其特点是粒径小、比表面积大、疏水性强且抗降解（Florindo 等，2019；Sharma 等，2023）。它们已被证明在许多动物研究中表现出多种免疫毒性效应（Hirt & Body-Malapel，2020；Sone 等，2026）。例如，氨基修饰的 NPs 可导致贻贝血细胞线粒体损伤和血淋巴 DNA 损伤（Auguste 等，2020）。此外，拟脂鲤中性粒细胞暴露于 NPs 后，髓过氧化物酶活性和中性粒细胞胞外陷阱释放显著增加（Brandts 等，2018；Greven 等，2016）。值得注意的是，先前的研究表明，NPs 可以吸附水中的重金属和各种有机污染物，从而影响共存污染物的生物毒性效应（Blancho 等，2024；Liu 等，2016）。例如，NPs 可以放大 Cd2+ 的基因毒性，造成更严重的 DNA 损伤（Li 等，2025）。此外，NPs 可以通过富集诺氟沙星协同诱导小鼠原代肝细胞的氧化应激，并加剧相关酶的构象扰动（Song 等，2025）。鉴于氧化应激可能在这些毒性机制中发挥关键作用，本研究进一步使用了 N-乙酰半胱氨酸（NAC）进行机制验证。NAC 是谷胱甘肽的前体，可以通过补充细胞内谷胱甘肽储存来增强细胞清除 ROS 的能力，从而减少细胞氧化损伤（Chen 等，2014；Orfanos 等，2016）。结合先前分子水平的研究表明 NPs@CIP 协同加剧 HSA 的构象和功能破坏（Yin 等，2025）。在此基础上，我们假设引入 NPs 可能会进一步放大 CIP 的免疫毒性。
脾脏是人体中重要的免疫器官，负责防御病原体、清除老化和异常细胞以及产生保护性抗体（Huang 等，2024；Ning 等，2025）。临床研究发现，长期脾脏损伤可导致血小板减少、白细胞减少和贫血等症状，并增加继发感染或出血的风险（Koskinen 等，2024；Larson 等，2026）。由于脾脏中的巨噬细胞可以主动吞噬 NPs 等颗粒状异物，多项研究已将脾脏确定为 NPs 长期积累的主要器官之一（Li 等，2022）。因此，NPs@CIP 在脾脏中的持续积累可能导致氧化损伤。此外，过量的 ROS 可能诱导 TNF-α、IL-6 和 IL-1β 等炎症细胞因子的产生，从而放大细胞损伤并加剧免疫功能障碍（Du 等，2026）。LZM 是脾细胞中的关键免疫酶，NPs@CIP 被巨噬细胞吞噬后可能与 LZM 直接接触，可能影响其结构和功能（Ragland & Criss，2017）。这种分子相互作用可能直接改变 LZM 的功能结构，最终影响脾细胞的正常免疫功能。因此，在细胞和分子水平上研究引入 NPs 对 CIP 诱导免疫毒性的影响及其机制具有重要意义。
在细胞水平上，选择原代小鼠脾细胞作为靶细胞，以更生理相关的方式评估免疫毒性。系统研究了 NPs 对 CIP 诱导的脾细胞氧化应激、细胞损伤和炎症反应的影响，以阐明其联合暴露下的免疫毒性机制。在分子水平上，使用多光谱技术探讨了 NPs@CIP 对重要免疫酶 LZM 的功能和构象的影响，并通过分子对接模拟了其结合模式。本研究在细胞和分子水平上初步探索了 NPs 可能加剧 CIP 诱导免疫毒性的潜在途径，为未来 NPs 的健康风险评估提供参考。
章节片段
化学品
NPs（100 nm，货号：PS000100）购自北京中科雷明科技有限公司。CIP（货号：C129896）购自上海阿拉丁试剂有限公司。RPMI 培养基 1640（货号：31800）、NAC（货号：C8460）、红细胞裂解缓冲液（货号：R1010）、LZM（货号：L8120）、CCK-8（货号：CA1211）、MDA（货号：BC6415）、SOD（货号：BC5165）及其他试剂购自北京索莱宝生物科技有限公司。TNF-α（货号：MB-2868A）、IL-6（货号：MB-6368B）、IL-1β
NPs@CIP 的表征
先前的 DLS 和 Zeta 电位分析表明，当 CIP 负载后，NPs 的流体力学直径显著增加，Zeta 电位发生偏移，证实 CIP 成功结合到 NP 表面（Yin 等，2025）。本工作中，使用 SEM 进一步表征了 NPs 和 NPs@CIP。SEM 显微照片显示两种样品在形态、尺寸分布或表面粗糙度上无显著差异，均呈现规则的球形颗粒。
结论
本研究表明，NPs 可能通过两条潜在途径增强 CIP 诱导的脾免疫毒性：免疫细胞中的氧化应激和免疫相关蛋白的构象扰动。在细胞水平上，NPs 进一步加剧了 CIP 诱导的脾细胞氧化应激损伤，表现为细胞内 ROS 水平显著升高，SOD 活性从代偿性升高转变为耗竭，以及脂质过氧化终产物 MDA 的积累。
CRediT 作者贡献声明
祁云涛：方法学。尹倩悦：撰写 – 原稿，方法学，概念化。宗万松：软件，资金获取。刘儒涛：撰写 – 审阅和编辑，验证，监督，资金获取，概念化。苏继新：撰写 – 审阅和编辑，验证，监督。郭树奇：可视化。李想想：形式分析。赵星辰：调查。胡少阳：概念化。
利益冲突声明
? 作者声明他们没有任何已知的竞争财务利益或个人关系，这些利益或关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（编号：22676133、22276113 和 U1806216）、国家重点研发计划（编号：2022YFC3701301）、山东省泰山学者计划（编号：tsqn202306065 和 tsqn202312059）以及重大科技培育基金（编号：708058）的资助。感谢中国科学院沈阳生态与环境科学研究所核心设施的王森、余海燕、赵晓敏和郭宇宇。
尹倩悦｜祁云涛｜李想想｜郭树奇｜胡少阳｜赵星辰｜宗万松｜苏继新｜刘儒涛
