内化聚乙烯纳米塑料引发丸损伤,并通过CISD1降低调节促进小鼠精子细胞中的铁亡

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 毒理学 毒理学 毒理学
• 生殖生物学 生殖生物学

背景情况:

• 关于微塑料和纳米塑料生殖毒性的研究正在增加.
• 纳米塑料丸毒性的机制尚不清楚.
• 这项研究调查了纳米塑料通过ferritinophagy和线粒体功能障碍对丸损伤的影响.

研究的目的:

• 为了澄清 ferritinophagy 和线粒体功能障碍在纳米塑料诱导的丸损伤之间的关系.
• 阐明聚乙烯纳米塑料 (PS-NP) 影响丸细胞的机制.
• 调查铁化在PS-NP丸毒性中的作用.

主要方法:

• 暴露于50nm聚烯纳米塑料 (PS-NP) 的小鼠.
• 对精子质量和精子细胞完整性的评估.
• 使用GC-2细胞进行体外研究,以研究铁和相关途径.
• 对PS-NP的溶酶体和线粒体积累的分析.
• 测量线粒体铁 (Fe2+) 和活性氧物种 (ROS).
• 评估CISD1蛋白表达和功能.
• 使用德费里,3-甲基丁和皮奥格利塔作为缓解剂.

主要成果:

• 在小鼠的丸中积聚PS-NP,降低精子质量并破坏精子细胞.
• 在GC-2细胞中,PS-NP会诱导铁亡,而这在deferiprone和3-methyladenine中是可逆的.
• 在转移到线粒体之前,PS-NP聚合在溶解体中,增加线粒体Fe2+和ROS.
• 减少CISD1的表达,损害铁运输到线粒体,并破坏线粒体的功能.
• 皮奥格利塔通过稳定CISD1和抑制NCOA4介导的费里替诺来缓解费洛症.

结论:

• 聚乙烯纳米塑料在小鼠中诱导丸损伤,主要是通过ferroptosis.
• 在精子细胞中,PS-NP会触发NCOA4介导的费里丁和降低CISD1的调节.
• 这一过程加剧了铁转移到线粒体的过程,导致细胞损伤.