9文聚焦：吃进去的微塑料对健康有害吗？ | 热心肠日报

今天是第2187期日报。

国内团队：聚苯乙烯纳米塑料对斑马鱼的毒性可能与脑肠菌群轴的失调有关

ACS Nano[IF:15.881]

① 使用44nm聚苯乙烯纳米塑料 (PS-NPs) 探究其对斑马鱼脑肠菌群轴和胚胎幼体发育的影响；② 不同浓度PS-NPs处理会抑制斑马鱼的生长，对炎症反应和肠道通透性产生不利影响；③ 靶向代谢组揭示参与神经传递的42种代谢物发生改变，多巴胺代谢物3,4-二羟基苯乙酸的含量呈剂量依赖性降低；④ 14种参与神经递质分泌和功能改变的代谢物与微生物群的变化（变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌）显著相关；⑤ PS-NPs也会在后代胃肠道中积累，并损害F1代胚胎的发育。

Polystyrene Nanoplastics Toxicity to Zebrafish: Dysregulation of the Brain–Intestine–Microbiota Axis
05-04, doi: 10.1021/acsnano.2c01872

【主编评语】脑-肠轴是胃肠道和中枢神经系统间一种复杂的双向网络，通过微生物、免疫、神经元和激素等深刻影响宿主的发育和健康。多项研究表明，纳米塑料会对鱼类造成肠道和神经毒性，但在环境相关污染物浓度下，其对神经递质和肠道菌群互作的潜在毒性机制仍未被充分探究。近日中国环境科学研究院吴丰昌院士和赵晓丽研究员在ACS Nano发表最新研究，他们利用1、10和100 μg/L的PS-NPs处理斑马鱼30天后，发现PS-NPs会抑制其生长，也会对炎症反应和肠道通透性产生不利影响，这些也与脑肠菌群轴的调节紊乱密切相关。总之，该研究证明PS-NPs对水生生物存在一定的环境健康风险。（@九卿臣）

国内团队：实验研究用的商用微塑料和现实微塑料，对斑马鱼肠道微生物组影响存在差异

Journal of Hazardous Materials[IF:10.588]

① 商用微塑料（CMPs）和现实微塑料（RMPs）都能显著地改变斑马鱼的肠道微生物群，但CMPs毒性作用更强，对肠道的损害更严重，CMPs的高毒性或源于其更复杂的成分；② 与MPs相比，恩诺沙星（ENR）对斑马鱼肠道微生物群的影响存在差异，由于MPs对ENR的吸附作用，MPs和ENR的联合暴露，可明显缓解ENR单一暴露引起的肠道微生物组的变化，减轻ENR的毒性；③ MPs和ENR暴露会影响微生物群落中的代谢、信息处理和疾病有关的七条主要一级信号通路。

The distinct toxicity effects between commercial and realistic polystyrene microplastics on microbiome and histopathology of gut in zebrafish
04-06, doi: 10.1016/j.jhazmat.2022.128874

【主编评语】微塑料（MPs）无处不在，现阶段，研究者主要采用商用MPs（CMPs）作为实验材料来探索MPs的毒性作用，然而，CMPs是否能反映现实中MPs（RMPs）的影响尚不清楚。Journal of Hazardous Materials近期发表的来自中国科学院烟台海岸带研究所海岸环境工程技术研究中心陈令新+吕敏团队的研究成果，比较了商业和现实的聚苯乙烯MPs对斑马鱼肠道微生物群的影响，并进一步探讨了MPs与恩诺沙星（ENR）共存时对肠道微生物的影响。研究首次报告了CMPs不能代表RMPs的毒性，提示使用CMPs作为模型来探索MPs的毒性作用具有一定的局限性。（@NL）

国内团队：益生菌可缓解微塑料导致的小鼠肠道菌群及免疫应答失调

Environment International[IF:9.621]

① 小鼠暴露于1000 μg/L的纳米聚苯乙烯（PS）中，持续28天；② PS可诱导小鼠的肠道菌群变化、代谢紊乱及免疫失调，后者表现为Th2及Th17免疫应答的增强、Th1及Treg免疫应答的降低；③ 短双岐杆菌M-16V可逆转部分PS诱导的小鼠免疫失调，包括抑制Th2细胞及Th17细胞亚群，激活MyD88的表达，促进Th1相关细胞因子IL-12的产生；④ 另外，短双岐杆菌M-16V可部分恢复肠道菌群的组成。

Multi-omics reveals that Bifidobacterium breve M-16V may alleviate the immune dysregulation caused by nanopolystyrene
03-21, doi: 10.1016/j.envint.2022.107191

【主编评语】上海交通大学附属瑞金医院的许春娣与吉林大学的李金华团队在Environment International上发表的一项最新研究结果，发现微塑料（纳米聚苯乙烯）暴露可导致小鼠的肠道菌群、代谢及免疫失调，免疫失调具体表现为Th2及Th17免疫应答增强、Th1及Treg免疫应答减弱，而补充短双岐杆菌M-16V可部分逆转微塑料导致的小鼠肠道菌群及免疫应答的紊乱。（@aluba）

国内团队：用餐/饮水是大气沉积微塑料的摄入途径之一

Journal of Hazardous Materials[IF:10.588]

① 吸入大气中的MPs（微塑料）是主要的MPs接触途径，而另一重要暴露途径是日常饮食的沉积物中吸入MPs；② 餐饮场所中MPs多达10^5种，其中90%小于100µm的碎片是非晶态碎片的大气沉积MPs；③ 典型的工作生活场所每年约有1.9 × 10^5至1.3 × 10^6个微塑料，通过大气沉积在饮食上被摄入，沉积在饮食中的大气层MPs的接触强度在室内高于室外；④ 饮食中摄入大气MPs比从食物来源摄入高2-3个数量级；⑤ 覆盖和清洗餐具可减少饮食中大气沉积MPs的暴露。

Microplastic ingestion from atmospheric deposition during dining/drinking activities
03-11, doi: 10.1016/j.jhazmat.2022.128674

【主编评语】微塑料（MPs）带来的人类健康风险已经引起了广泛关注，但对人类接触途径和强度知之甚少。Journal of Hazardous Materials最近发表的来自温州医科大学商栩+葛利云团队的研究发现，在用餐/饮水活动中会摄入大气沉积的MPs，并且饮食中大气沉积的MPs的摄取量大于直接来自食物来源的MPs，简单的缓解策略，如覆盖/冲洗餐具，可以大大减少通过饮食接触大气沉积的MPs（@NL）

Nature Reviews：微塑料颗粒的风险评估

Nature Reviews Materials[IF:66.308]

① 从我们呼吸的空气到我们吃的食物，微塑料颗粒在环境中无处不在；② 生物利用度可作为微塑料的风险评估指标；③ 微塑料与生物群的存在多种相互作用，如由于侵蚀作用塑料物体会产生更多的更小的微塑料颗粒，能够被更多生物利用；④ 微塑料的多维性，吸收、生物累积和不利影响的机制，以及量化这些影响的剂量指标都是多样的,需要进行系统的研究来破译这些机制；⑤ 可以使用概率密度函数，来调整和量化微塑料暴露和影响的阈值，评价微塑料风险。

Risk assessment of microplastic particles
01-21, doi: 10.1038/s41578-021-00411-y

【主编评语】Nature Reviews Materials近期发表的综述文章，概述了微塑料颗粒对环境和人体的危害作用及其机制，同时提出一个可以用来评估这些风险的框架。（@NL）

警惕微塑料可能增加胰岛素抵抗风险！

Environment International[IF:9.621]

① 微塑料暴露（饮水中添加10mg/L微塑料）对小鼠的肠道和肝脏有明显的损伤，肝脏氧化水平明显升高；② 暴露于微塑料1周后小鼠的肝脏代谢即有异常改变，D-谷氨酰胺和 D-谷氨酸代谢、视黄醇代谢、甘油磷脂代谢、抗坏血酸和醛糖酸代谢以及戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化受到显著干扰；③ 接触微塑料的小鼠的空腹血糖和空腹胰岛素水平显著升高，肠道菌群改变如拟杆菌门丰度降低，提示微塑料暴露通过影响肠-肝轴促进胰岛素抵抗甚至糖尿病。

Disturbed Gut-Liver axis indicating oral exposure to polystyrene microplastic potentially increases the risk of insulin resistance
04-30, doi: 10.1016/j.envint.2022.107273

【主编评语】人类通过各种途径如瓶装水等不经意摄入微塑料，并在人的肝脏、肾脏、肠道甚至胎盘中积累，这可能会对人体产生一定的健康危害。近期中国科学院生态环境研究中心曲广波作为通讯作者在Environment International发表的一项动物研究发现微塑料暴露（根据高暴露人群的日暴露量来确定）可通过影响肠道和肝脏之间的相互作用最终导致胰岛素抵抗甚至糖尿病。（@临床营养陈彬林）

微塑料纤维未影响小鱼身体状况和免疫参数

Science of the Total Environment[IF:7.963]

① 在三刺鱼饲料中分别添加聚酯纤维或棉纤维（分别为0.2 mg/g和2 mg/g饲料）或不添加微塑料纤维作对照饲粮，共喂养9周；② 各组无发生异常死亡，且各组小鱼生长良好，本实验用的聚酯纤维的含量通常比在自然界中的高，但未发现聚酯纤维暴露影响鱼的身体状况和生长；③ 免疫参数足够敏感来检测干预物对性别差异的影响，但本研究未发现摄入微塑料纤维引起雌雄小鱼免疫参数的改变。

Less impact than suspected: Dietary exposure of three-spined sticklebacks to microplastic fibers does not affect their body condition and immune parameters
01-14, doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.153077

【主编评语】微塑料纤维是大多数水生环境中常见的人为污染物，已在许多鱼类的消化道中被检测到。水生生物摄入微塑料纤维后可能会干扰营养摄取，损害肠道健康，从而可能改变其生长性能和健康。近期发表于Science of the Total Environment的一项研究发现三刺鱼摄入聚酯纤维不影响其生长、身体状况、性腺发育和免疫力——即使纤维浓度高于野生环境。本研究表明，至少有一些物种对微塑料纤维的污染有抵抗弹性，即使在较高浓度下。但值得注意的是，现实中，微塑料纤维可能还伴随着影响鱼类和生态系统健康的各种其他因素，如气温上升和其他人为来源的污染物。此外，这些微塑料即使未对鱼类产生明显的健康影响，人类摄入被微塑料污染的鱼类可能会对人体健康产生危害。（@临床营养陈彬林）

国内团队：苯乙烯微塑料加重肠道免疫失衡的免疫损伤

Science of the Total Environment[IF:7.963]

① 葡聚糖硫酸钠诱导的肠道免疫失衡小鼠相比正常对照，饮用含聚苯乙烯微塑料（PSMPs）的水有更多的微塑料积累在小鼠肠道；② 肠道免疫失衡加重了结肠对PSMPs的反应，PSMPs暴露显著增加了肠道免疫失衡小鼠肠道组织的炎症因子（TNF-α、IL-1β和IFN-γ）的表达；③ PSMPs的暴露加重了肠道免疫失衡小鼠结肠黏膜的组织病理学损伤，并对结肠微生物组产生了显著干扰；④ 肠道免疫失衡引起的拟杆菌等一些致病菌的增加也提高了PSMPs的毒性。

Polystyrene microplastics aggravate inflammatory damage in mice with intestinal immune imbalance
04-12, doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.155198

【主编评语】近期中国药科大学工学院刘苏作为通讯作者在Science of the Total Environment发表的一篇研究发现，聚苯乙烯微塑料可加重肠道免疫失调小鼠的炎症损伤。这些结果提示肠道免疫失衡的个体（如克罗恩病患者）可能对环境污染更敏感，因此在进行健康风险评估时应考虑到这一点。（@临床营养陈彬林）

纳米颗粒摄入或无毒性但有健康风险

Particle and Fibre Toxicology[IF:9.4]

① 雄性大鼠接受二氧化硅（SiO2NP）或银纳米颗粒（AgNP）口服28天，临床观察和病理学未发现不良反应和毒性；② 口服纳米颗粒均改变大鼠的肠道菌群结构，肠道炎症相关的普雷沃氏菌富集；③ AgNP组阿克曼氏菌显著耗竭，SiO2NP组包括益生菌如肠球菌的多种菌属丰度下降；④ 血浆代谢组发现，231种血清代谢物中18种在口服两种纳米颗粒后水平大幅度改变；⑤ 两种纳米颗粒处理都导致血浆中肠道菌群衍生的3-吲哚乙酸显著减少。

Gut microbiome and plasma metabolome changes in rats after oral gavage of nanoparticles: sensitive indicators of possible adverse health effects
03-23, doi: 10.1186/s12989-022-00459-w

【主编评语】这是发表在Particle and Fibre Toxicology的一份工作，主要探究了二氧化硅和银纳米颗粒暴露对宿主的健康影响。他们发现摄入28天纳米颗粒的大鼠无明显毒性迹象，但肠道微生物组和血浆代谢组发现显著变化，其中整体趋势是肠炎相关普雷沃氏菌富集，益生菌属丰度下降，血浆中参与调节免疫、干细胞维持、细胞分化和外源代谢酶的重要肠菌衍生物3-吲哚乙酸显著减少。但有趣的是，阿克曼氏菌在银纳米颗粒摄入组几乎耗竭，在二氧化硅摄入组反而丰度有所上升。（@Johnson）

感谢本期日报的创作者：拍了花宝贝，NL，aluba，xinyan，orchid，临床营养陈彬林，阿当

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