聚乳酸微/纳米塑料诱导的肝毒性:通过多omics调查食物和空气来源
Hua Zha1, Shengyi Han1, Ruiqi Tang1
1State Key Laboratory for Diagnosis and Treatment of Infectious Diseases, National Clinical Research Center for Infectious Diseases, National Medical Center for Infectious Diseases, Collaborative Innovation Center for Diagnosis and Treatment of Infectious Diseases, The First Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou, China.
Environmental science and ecotechnology
|May 27, 2024
概括
可生物降解的多乳酸微/纳米塑料 (MNP) 损害小鼠肝脏功能并引起病理. 暴露途径会影响肠道或呼吸道微生物群,影响肠-肝或呼吸道-肺-肝轴.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 微/纳米塑料 (MNP) 在人体组织中越来越多地被检测到,包括肝脏,这引发了健康问题.
- 虽然已知非生物降解的MNP的毒性,但生物降解的MNP,如聚乳酸 (PLA) 的作用却不太清楚.
- 调查PLAMNP的肝毒性对于评估与可生物降解塑料相关的风险至关重要.
研究的目的:
- 在小鼠中研究食品和空气中的可生物降解聚乳酸 (PLA) 微/纳米塑料 (MNPs) 的肝毒性作用.
- 通过多omics分析来确定PLA MNP暴露的潜在生物标志物.
- 阐明通过肠-肝和气道-肺-肝轴连接MNP暴露与肝损伤的途径.
主要方法:
- 来自暴露于食物或空气PLAMNP的小鼠的肠道,便,鼻腔,肺部,肝脏和血液样本的多组组分析 (包括转录组和代谢组).
- 对肠道,鼻腔和肺部样本的微生物群分析.
- 肝脏组织的组织病理学检查.
主要成果:
- 无论是通过食物传播还是通过空气传播的PLA MNPs都会损害肝功能,降低血清抗氧化活性,并诱导肝脏病理.
- 通过食物传播的PLA MNPs引起了肠道失调,改变了肠/血清新陈代谢和肝脏转录基因变化,影响了肠肝轴.
- 空气中的PLA MNPs影响了鼻/肺微生物群,改变了肺/血清代谢物和肝脏转录组,破坏了气道-肺-肝脏轴.
- 已发现的潜在生物标志物包括Lachnospiraceae_NK4A136_组 (肠道),未分类的_Muribaculaceae (鼻腔) 和Klebsiella (肺部).
结论:
- 可生物降解的PLAMNP通过食物传播和空气传播的暴露途径都会带来重大肝毒性风险.
- 在肠-肝和气道-肺-肝轴上,PLA MNPs破坏宿主-微生物群相互作用,导致肝损伤.
- 这些发现为诊断PLA MNP诱导的肝毒性和管理可生物降解材料提供了洞察力,尽管需要进一步研究抑制途径.
