本报讯(记者李晨)近日,华中农业大学动物科学技术学院、动物医学院副教授丁一研究团队在《国际环境》发表研究论文,揭示了塑料降解颗粒在精神或神经退行性疾病方面的潜在作用机制。
研究发现,塑料降解颗粒大量存在于大气、河流和土壤等自然环境中,通过呼吸道或消化道进入动物体内,并最终在人体内富集,对动物和人类健康构成潜在威胁。已有大量文献报道了塑料降解颗粒对成年动物的毒性作用,但其对胎儿神经发育的潜在毒性尚不清楚。此外,自闭症、精神分裂症、抑郁症、阿尔茨海默病等人类精神疾病或神经退行性疾病病因一直未能阐明,一些研究将其归因于环境因素。
该研究通过将孕鼠暴露于不同粒径大小和不同表面修饰的塑料颗粒,探究其对胎鼠神经发育的影响,揭示人类精神病或神经退行性疾病的潜在发病原因。
进一步研究发现,孕期母鼠摄入的微米/纳米塑料颗粒分布于母鼠消化道、子宫和胎盘,但仅纳米颗粒蓄积于胎鼠丘脑。不过,微米塑料颗粒的存在促进了纳米塑料颗粒进入胎鼠脑内。
受累胎鼠的丘脑转录组测序分析发现,塑料颗粒诱导的差异表达基因富集于氧化磷酸化和γ—氨基丁酸突触功能相关通路。体内和体外实验证实塑料颗粒引起氧化损伤,丘脑谷氨酸脱羧酶2(γ—氨基丁酸合成的关键酶)下降;丘脑GABA能神经元的损害导致其对额叶皮质和杏仁核GABA递质释放减少,继而使子代鼠成年后表现出GABA递质水平下降和焦虑样行为。
由于焦虑样行为被认为是自闭症、抑郁症、精神分裂症、阿尔茨海默病和帕金森病的促发因素,该研究为寻找这些疾病潜在病因提供了新思路。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.envint.2022.107362