塑料污染是當(dāng)今世界面臨的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)境問題，但是進(jìn)入食品和飲料供應(yīng)的所有微塑料(MP)和納米塑料(NP)對人類健康的影響是“被低估的研究途徑”。今天在STEM CELLS中發(fā)布的一項(xiàng)具有啟發(fā)意義的新研究背后的團(tuán)隊(duì)。這項(xiàng)研究概述了研究人員設(shè)計(jì)的新平臺，使他們能夠研究MP和NP的潛在有害影響。結(jié)果不僅表明這些顆粒物如何影響發(fā)育中的嬰兒的健康，而且還可能為研究這種普遍類型的污染及其對各種疾病起源的貢獻(xiàn)開辟新的途徑。

根據(jù)去年6月發(fā)表在《全面環(huán)境科學(xué)》上的一項(xiàng)研究，從1950年到現(xiàn)在，塑料產(chǎn)量增長了近200倍，達(dá)到目前的3.5億噸。截至2018年，約有69億噸已成為廢物，其中79%堆積在自然環(huán)境中。

假設(shè)他們的總熱量攝入量中只有15%來自塑料包裝的營養(yǎng)素，則可以計(jì)算出，平均每個(gè)人每年消耗多達(dá)121,000 MP顆粒，而喝瓶裝水的人則另外消耗90,000 MP。這些數(shù)字不包括通過職業(yè)接觸(例如建筑，劃船或浴室和淋浴業(yè))和其他方式進(jìn)入人體的微粒。因此，您可以看到這個(gè)數(shù)字有可能大幅增加。”

Stojkovic博士是這項(xiàng)國際研究的通訊作者，由塞爾維亞萊斯科瓦茨醫(yī)學(xué)生殖醫(yī)院和塞爾維亞克拉格耶瓦克大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)院的研究人員牽頭，目前隸屬于哈佛醫(yī)學(xué)院馬薩諸塞州眼與耳醫(yī)院。波士頓

很少有研究調(diào)查MPs / NPs對人類早期發(fā)育和健康的潛在有害影響。更復(fù)雜的是，過多的塑料類型，粒徑和缺乏可靠的模型使得研究不斷上升的環(huán)境塑料污染對人類健康的影響成為真正的挑戰(zhàn)。

斯托伊科維奇博士說：“此外，國際上還沒有明確的國會議員/國家警察的定義或規(guī)定。”

所有這些導(dǎo)致Stojkovic博士和他的同事們開發(fā)了一個(gè)新平臺，這將使他們首次能夠估計(jì)基因變化和可能會因植入前人類胚胎和人類誘導(dǎo)的多能性暴露而改變的信號通路。干細(xì)胞(iPSC)變成塑料顆粒。他們將工作重點(diǎn)放在了納米顆粒上，這種納米顆粒是由食品和飲料包裝中使用的最常見的一種塑料-聚苯乙烯脫落的。

首先，他們使用熱解氣相色譜/質(zhì)譜法(PyGC / MS)分析了人類iPSC生長培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基不斷暴露于塑料(儲存瓶，餐具，移液器和吸頭，實(shí)驗(yàn)室空氣和實(shí)驗(yàn)室外套)。PyGC / MS分析排除了任何已知聚合物的額外存在。接下來，他們將融化的早期人類膨脹胚泡和人類iPSC暴露于納米(40 nm)和微米(200 nm)聚苯乙烯產(chǎn)品中，并檢查了其效果。最后，研究人員使用HiPathia方法-一種模型，該模型可以估算基因表達(dá)的變化如何影響信號傳導(dǎo)回路和隨之而來的細(xì)胞功能決定-使他們能夠檢測任何疾病機(jī)制并預(yù)測相關(guān)的臨床結(jié)果。

這些分析的匯總數(shù)據(jù)表明，NP會改變與眼睛發(fā)育，心臟畸形和局部缺血相關(guān)的基因。

“綜合起來，我們基于胚胎和干細(xì)胞的平臺以及聚苯乙烯NP所獲得的結(jié)果清楚地表明，對生物NP相互作用及其對人類健康的影響的了解比以往任何時(shí)候都更為重要，尤其是在這個(gè)時(shí)代?？諝猓寥?，食物，飲料和自來水中增加了環(huán)境中的塑料污染和微觀塑料顆粒的存在，” Stojkovic博士說。“我們還認(rèn)為，研究結(jié)果強(qiáng)烈呼吁科學(xué)和政策制定機(jī)構(gòu)采取緊急行動，以制定可能減輕NPs影響的監(jiān)管措施，特別是考慮到我們的平臺可以破譯環(huán)境污染和細(xì)胞內(nèi)污染與有害源頭之間的聯(lián)系疾病。”

“這份出色的報(bào)告令人震驚地看待塑料納米顆粒對人類干細(xì)胞的影響。眾所周知，這些顆粒是有問題的，但是據(jù)我所知，這是第一份提供有關(guān)聚苯乙烯納米塑料機(jī)理的詳細(xì)機(jī)械數(shù)據(jù)的報(bào)告。會影響人類iPSC和胚胎細(xì)胞。” STEM CELLS主編Jan Nolta說道。“該平臺對于未來評估不同類型的塑料納米顆粒污染物的負(fù)面影響的研究非常有用。