李蘭娟院士團隊重磅發文：食物和空氣來源的微塑料能誘導肝毒性

　　微納米塑料MNPs已經在環境和生物體中被發現，常被用于食品包裝材料，商業茶包、聚乳酸口罩等，并且可以進入人體。據估計，一個人每周會攝入0.1-0.5克MNPs，那么，空氣和食物中的聚乳酸 MNPs是否會影響人類健康呢？ 

　　近日，李蘭娟院士團隊在Environ. Sci. Ecotechnol發表了最新研究成果，他們發現食物和空氣中的可降解聚乳酸微納米塑料均能通過不同的途徑引起小鼠肝臟毒性。食物中的聚乳酸MNPs通過“腸道菌群-腸-肝”軸引起肝毒性，而空氣中的聚乳酸MNPs則通過“氣道菌群-肺-肝”軸引起肝毒性。 

　　在本研究中，研究人員通過對來自小鼠的各種生物樣本（包括腸道、糞便、鼻腔、肺、肝臟和血液樣本）進行多組學分析，展示了可降解的PLA MNPs的肝毒性效果。 

　　本研究共選擇了60只四周齡的無病原體雄性癌癥研究所小鼠，共有兩種PLA MNPs被用于處理小鼠：PLA NPs（50納米）和MPs（5微米）。小鼠隨機分配到六個組，即食物NP組（FQ）、食物MP組（FR）、食物對照組（FNC）、空氣NP組（AQ）、空氣MP組（AR）和空氣對照組（ANC），每組10只。 

　　實驗結果顯示，與對照組相比，食物和空氣中的聚乳酸MNPs均顯著增加了小鼠血清中的AST和ALT水平，而血清中的T-AOC和SOD水平則顯著降低，此外，食物和空氣中的聚乳酸 MNPs均引起小鼠肝臟的病理變化。 

　　代謝譜組學結果顯示，FQ組、FR組和FNC組之間的腸道代謝譜存在差異，FQ組和FR組分別有752個和637個腸道代謝物發生改變。FQ組、FR組和FNC組的血清代謝譜之間也存在差異，FQ組和FR組共有832種和753種血清代謝物發生改變。 

　　進一步研究發現，食物中的MNPs顯著改變了小鼠結腸和糞便中的菌群組成，結腸中的Lachnospiraceae_NK4A136_group顯著增加，這些變化與腸道和血清中的代謝物組成變化相關。而空氣中的MNPs則顯著改變了小鼠鼻腔和肺部的菌群組成，鼻腔中的未分類_Muribaculaceae和肺部的克雷伯氏菌顯著增加，這些變化與肺和血清中的代謝物組成變化相關。 

　　此外，多組學結果表明，與對照組相比，食物和空氣中的聚乳酸MNPs顯著改變了小鼠肝臟中的基因表達譜。在食物組中，顯著上調的基因富集在炎癥和氧化應激相關的通路中。而在空氣組中，顯著上調的基因則富集在炎癥和代謝相關的通路中。 

　　總而言之，這項研究發現食物中的MNPs導致腸道菌群失調、腸道和血清中的代謝紊亂以及肝臟轉錄組變化，而空氣中的MNPs則影響鼻腔和肺部菌群，改變肺和血清中的代謝物，并擾亂肝臟轉錄組。 

　　更重要的是，這項研究中的多組學結果揭示了腸道中的Lachnospiraceae_NK4A136是食物中PLA MNPs暴露的潛在生物標志物，而鼻腔中的未分類_Muribaculaceae和肺部的克雷伯氏菌則是空氣中PLA MNPs暴露的潛在生物標志物。這些發現對診斷PLA MNPs誘導的肝毒性和管理環境中的可降解材料具有重要意義，可以作為研究可降解MNPs引起的肝毒性的起點。