李兰娟院士团队重磅发文：食物和空气来源的微塑料能诱导肝毒性

　　微纳米塑料MNPs已经在环境和生物体中被发现，常被用于食品包装材料，商业茶包、聚乳酸口罩等，并且可以进入人体。据估计，一个人每周会摄入0.1-0.5克MNPs，那么，空气和食物中的聚乳酸 MNPs是否会影响人类健康呢？ 

　　近日，李兰娟院士团队在Environ. Sci. Ecotechnol发表了最新研究成果，他们发现食物和空气中的可降解聚乳酸微纳米塑料均能通过不同的途径引起小鼠肝脏毒性。食物中的聚乳酸MNPs通过“肠道菌群-肠-肝”轴引起肝毒性，而空气中的聚乳酸MNPs则通过“气道菌群-肺-肝”轴引起肝毒性。 

　　在本研究中，研究人员通过对来自小鼠的各种生物样本（包括肠道、粪便、鼻腔、肺、肝脏和血液样本）进行多组学分析，展示了可降解的PLA MNPs的肝毒性效果。 

　　本研究共选择了60只四周龄的无病原体雄性癌症研究所小鼠，共有两种PLA MNPs被用于处理小鼠：PLA NPs（50纳米）和MPs（5微米）。小鼠随机分配到六个组，即食物NP组（FQ）、食物MP组（FR）、食物对照组（FNC）、空气NP组（AQ）、空气MP组（AR）和空气对照组（ANC），每组10只。 

　　实验结果显示，与对照组相比，食物和空气中的聚乳酸MNPs均显著增加了小鼠血清中的AST和ALT水平，而血清中的T-AOC和SOD水平则显著降低，此外，食物和空气中的聚乳酸 MNPs均引起小鼠肝脏的病理变化。 

　　代谢谱组学结果显示，FQ组、FR组和FNC组之间的肠道代谢谱存在差异，FQ组和FR组分别有752个和637个肠道代谢物发生改变。FQ组、FR组和FNC组的血清代谢谱之间也存在差异，FQ组和FR组共有832种和753种血清代谢物发生改变。 

　　进一步研究发现，食物中的MNPs显著改变了小鼠结肠和粪便中的菌群组成，结肠中的Lachnospiraceae_NK4A136_group显著增加，这些变化与肠道和血清中的代谢物组成变化相关。而空气中的MNPs则显著改变了小鼠鼻腔和肺部的菌群组成，鼻腔中的未分类_Muribaculaceae和肺部的克雷伯氏菌显著增加，这些变化与肺和血清中的代谢物组成变化相关。 

　　此外，多组学结果表明，与对照组相比，食物和空气中的聚乳酸MNPs显著改变了小鼠肝脏中的基因表达谱。在食物组中，显著上调的基因富集在炎症和氧化应激相关的通路中。而在空气组中，显著上调的基因则富集在炎症和代谢相关的通路中。 

　　总而言之，这项研究发现食物中的MNPs导致肠道菌群失调、肠道和血清中的代谢紊乱以及肝脏转录组变化，而空气中的MNPs则影响鼻腔和肺部菌群，改变肺和血清中的代谢物，并扰乱肝脏转录组。 

　　更重要的是，这项研究中的多组学结果揭示了肠道中的Lachnospiraceae_NK4A136是食物中PLA MNPs暴露的潜在生物标志物，而鼻腔中的未分类_Muribaculaceae和肺部的克雷伯氏菌则是空气中PLA MNPs暴露的潜在生物标志物。这些发现对诊断PLA MNPs诱导的肝毒性和管理环境中的可降解材料具有重要意义，可以作为研究可降解MNPs引起的肝毒性的起点。