2024年8月15日，生研院蔣超實(shí)驗(yàn)室在環(huán)境領(lǐng)域國際著名期刊Journal of Hazardous Materials上在線發(fā)表了題為Placental and fetal enrichment of microplastics from disposable paper cups: implications for metabolic and reproductive health during pregnancy的研究論文。該工作首次系統(tǒng)揭示了日常生活中真實(shí)來源的孕期微塑料暴露，對(duì)生殖和代謝性能的影響和調(diào)控機(jī)制。
微塑料(Microplastics, MPs；直徑小于5毫米)已成為一種無處不在的環(huán)境污染物。人體可通過飲食、呼吸和皮膚接觸等多種途徑攝入MPs，導(dǎo)致其在多個(gè)組織中沉積。盡管MPs的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)日益受到關(guān)注，但目前的研究仍存在諸多局限性，特別是在妊娠期間的影響尚未得到系統(tǒng)研究。
研究團(tuán)隊(duì)首先篩選了五個(gè)知名品牌的一次性紙杯(Disposable paper cups, DPCs)，選擇了釋放MPs最多且顆粒最小的品牌。隨后，團(tuán)隊(duì)濃縮富集了熱水沖泡DPCs釋放的MPs，模擬人類日常DPCs消費(fèi)水平，以劑量梯度口服灌胃的方式處理孕鼠。研究結(jié)果顯示，MPs對(duì)胎兒發(fā)育和母體生理產(chǎn)生了劑量相關(guān)的顯著不利影響。MPs在母鼠的12個(gè)組織器官及胎鼠中均被檢測到，呈劑量依賴性地偏好沉積在胎兒、胎盤、腎臟、脾臟、肺部和心臟。研究發(fā)現(xiàn)胎兒和胎盤中的MPs數(shù)量和粒徑分布沒有顯著差異。這一發(fā)現(xiàn)表明，胎盤對(duì)MPs并沒有明顯的過濾作用，MPs可以直接通過胎盤進(jìn)入胎兒體內(nèi)，可能對(duì)胎兒健康構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步分析了母鼠盲腸微生物組以及血液、胎盤和乳腺轉(zhuǎn)錄組，以解析MPs暴露的局部和系統(tǒng)性影響。團(tuán)隊(duì)觀察到盲腸微生物組從厚壁菌門向擬桿菌門的劑量相關(guān)轉(zhuǎn)變，同時(shí)微生物脂肪酸的生物合成增強(qiáng)。值得注意的是，每日僅適度飲用3.3杯DPCs就足以顯著改變盲腸微生物組、代謝功能和免疫健康，這反映在母體血液、胎盤和乳腺的組織特異性轉(zhuǎn)錄組分析中，導(dǎo)致神經(jīng)退行性和流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加。
該研究首次系統(tǒng)揭示了在被普遍認(rèn)為無害的DPCs消費(fèi)水平下，MPs在孕鼠體內(nèi)的組織特異性積累以及對(duì)代謝和生殖的毒性影響，強(qiáng)調(diào)了需要進(jìn)一步評(píng)估和應(yīng)對(duì)這些潛在健康危害，并呼吁制定相應(yīng)的食品安全法規(guī)，特別是針對(duì)孕婦等高風(fēng)險(xiǎn)人群。
陳瓊博士為論文的第一作者，蔣超研究員、陳瓊博士為論文的共同通訊作者。參與該研究的還有蔣超實(shí)驗(yàn)室的博士生彭晨、謝儒雯、魏昕，本科生徐浩騰、古麗米熱·依力汗、沈躍然，西湖大學(xué)博士生蘇卓杰，以及葉存奇研究員和其博士生楊森。研究課題受中國博士后科學(xué)基金和浙江大學(xué)生命科學(xué)研究院啟動(dòng)資金等項(xiàng)目資助。
