最快兩小時(shí)！攝入的微塑料可穿過(guò)血腦屏障，進(jìn)入大腦
2023-05-05
已經(jīng)有許多研究在人體的血液、肺部和胎盤中監(jiān)測(cè)到微塑料或納米塑料（micro- and nanoplastics，MNP）的存在，它們會(huì)隨著呼吸和飲食，潛入身體內(nèi)部。近日，來(lái)自?shī)W地利，美國(guó)，匈牙利和荷蘭的一組研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，微塑料顆粒在被攝體內(nèi)后，僅2小時(shí)即可穿過(guò)血腦屏障進(jìn)入大腦。
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相關(guān)研究于2023年4月14日發(fā)表于《納米材料》（Nanomaterials）。
不僅速度令人震驚，微小聚合物滑入神經(jīng)系統(tǒng)的可能性也敲響了一些警鐘。
“在大腦中，塑料顆?？赡軙?huì)增加炎癥，神經(jīng)系統(tǒng)疾病甚至神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ习Y或帕金森氏癥）的風(fēng)險(xiǎn)，”該研究的共同資深作者，奧地利維也納醫(yī)科大學(xué)的病理學(xué)家Lukas Kenner說(shuō)。
作為一個(gè)由血管和緊密包裝的表面組織組成的系統(tǒng)，血腦屏障通過(guò)阻止毒素和其他不良物質(zhì)的通過(guò)，允許有用的物質(zhì)通過(guò)，幫助保護(hù)大腦免受潛在威脅。
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在這項(xiàng)研究中，口服給小鼠的MNPs的微小片段可以在短短兩小時(shí)內(nèi)在它們的大腦中檢測(cè)到。但是MNP如何穿過(guò)血腦屏障，而血腦屏障應(yīng)該保持大腦安全？
箭頭指向綠色熒光納米塑料顆粒（0.293±0.008μm），比例尺為20μm
“令我們驚訝的是，我們?cè)趦蓚€(gè)小時(shí)后在暴露于MNP的小鼠的腦組織中發(fā)現(xiàn)了特定的納米大小的綠色熒光信號(hào)，”研究人員在他們發(fā)表的論文中寫道。
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“只有0.293微米大小的顆粒能夠從胃腸道中吸收并穿透血腦屏障”。
這些微小的、覆蓋的塑料如何穿過(guò)體內(nèi)的細(xì)胞屏障是復(fù)雜的，取決于粒徑、電荷和細(xì)胞類型等因素。
研究人員認(rèn)為，較小的塑料顆粒具有更高的表面積與體積比，使它們比較大的微塑料更具反應(yīng)活性，并且可能更具危險(xiǎn)性。這種反應(yīng)活性被認(rèn)為允許小塊塑料將其他分子聚集在它們周圍（比如讓脂質(zhì)、蛋白質(zhì)結(jié)合到自己表面），用分子力緊緊擁抱它們，形成一種保護(hù)外環(huán)。
研究人員用二油?；蚜字?(DOPC)作為模型脂質(zhì)（它是人體內(nèi)主要的磷脂，也被廣泛用于簡(jiǎn)單有效的血腦屏障模型），構(gòu)建了血腦屏障的計(jì)算機(jī)模型，以研究粒子如何穿過(guò)最重要的神經(jīng)屏障。
總共使用了4個(gè)模型，（1）原始塑料顆粒；（2）由100個(gè)膽固醇分子包裹的塑料顆粒；（3）由150個(gè)膽固醇分子包裹的電暈顆粒（4）由40個(gè)蛋白質(zhì)分子包裹的塑料顆粒。
研究結(jié)果證明了一種可能性，即在正確的分子的幫助下，塑料可以穿過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入腦組織。了解其基本機(jī)制是控制其有害影響的重要第一步。
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值得注意的是，這些結(jié)果是基于老鼠和計(jì)算機(jī)模擬的，因此尚不清楚人類是否也會(huì)有同樣的行為。目前還不清楚需要多少塑料顆粒才能造成破壞。然而，研究人員表示，塑料顆粒有可能在如此短的時(shí)間內(nèi)突破血腦屏障，這將推動(dòng)這一領(lǐng)域的研究。
Kenner說(shuō):“為了盡量減少微塑料和納米塑料顆粒對(duì)人類和環(huán)境的潛在危害，在對(duì)MNPs的影響進(jìn)行進(jìn)一步研究的同時(shí)，限制接觸和限制它們的使用是至關(guān)重要的。”