ポリスチレンナノプラスチックは,細胞骨格の改造と表遺伝的再プログラムを通じて卵巣の発達を妨害し,特に粒状の細胞で発生する

科学分野:

• 環境衛生 環境衛生 環境衛生
• 毒理学 毒理学 毒理学
• 生殖生物学 生殖生物学

背景:

• マイクロ・ナノプラスチック (M/NPs) は,環境汚染物質として新興している.
• 証拠によると,M/NPsは性腺に蓄積し,生殖能力に影響を与える可能性があるが,そのメカニズムは不明である.

研究 の 目的:

• ポリスチレンマイクロおよびナノプラスチック (PS-M/NP) が雌マウスの卵巣機能に与える影響を調査する.
• PS-NP誘発の生殖有毒性の細胞および分子メカニズムを解明する.

主な方法:

• 100nmと5μmのPS-M/NPを用いたインビボおよびインビトロ被曝モデルが,思春期の雌マウスのマウスを対象とした.
• 卵巣細胞の反応を分析するために,単細胞RNA配列解析 (scRNA-seq) とATAC-seq.
• インビトロアッセイでは,NPの内部化と,粒状細胞 (GCs) の細胞効果を確認する.

主要な成果:

• 100nmのPS-NPは,卵巣のサイズが小さくなり,卵泡形成が妨げられることを含む,サイズに依存する生殖毒性を引き起こしました.
• scRNA-seqは,変異した細胞内伝達とFSCN1の調節不全を伴う,グラヌルサ細胞を主要標的として特定した.
• 実験室内研究では,100nmのPS-NPが,細胞骨格再構成と表遺伝的変化 (H3K4me3,H3K27ac) を通してGC細胞サイクル停止,死滅,ホルモン機能障害を誘発することを示した.
• STAT1は,PS-NP誘発の表遺伝的および転写的変異の主要な調節体として特定されました.

結論:

• この研究は,PS-NP媒介の卵巣毒性の最初の単細胞解像度アトラスを提供しています.
• NPは細胞骨格を損傷し,表遺伝的景観を再プログラムすることによって,哺乳類の繁殖を妨げます.
• 発見は,環境M/NP曝露に関連する潜在的な生殖健康リスクを強調しています.