摘要:近日,同济大学附属妇产科医院(上海市第一妇婴保健院)花静教授团队在Journal of Nanobiotechnology杂志(影响因子12.6)上发表了题为Early-life exposure to polypropylene nanoplastics i
研究背景导读
随着塑料制品在现代社会中的广泛应用,塑料废弃物的环境污染问题日益严重。塑料在自然环境中会降解成微塑料(MPs,
文章内容概要
近日,同济大学附属妇产科医院(上海市第一妇婴保健院)花静教授团队在Journal of Nanobiotechnology杂志(影响因子12.6)上发表了题为Early-life exposure to polypropylene nanoplastics induces neurodevelopmental toxicity in mice and human iPSC-derived cerebral organoids的研究论文,结合小鼠模型和人诱导多能干细胞(iPSC)来源的脑类器官(COs)模型,系统评估了聚丙烯纳米塑料(PP-NPs)孕期吸入暴露对胎儿脑发育的毒性作用及其机制。
在小鼠实验中,母体孕期暴露于PP-NPs会显著损害胎儿皮层的神经元分化和增殖。此外,子代6周龄神经行为学测试也显示,PP-NPs孕期暴露的子代小鼠表现出空间记忆能力下降、运动协调能力减弱以及焦虑样行为增加,提示其长期神经行为受损。
图1:孕期暴露于PP-NPs对小鼠子代神经行为的影响
接着,研究者利用人源脑类器官模型进一步探索了PP-NPs的毒性作用,发现暴露于较高浓度(50 μg/mL)PP-NPs的人源脑类器官表现出生长和神经元分化减少,关键神经元标志物如 TUJ1、MAP2和PAX6显着下调。
图2:PP-NPs抑制人源脑类器官的生长和神经元分化
最后,通过转录组分析发现,差异表达基因显著富集于“神经活性配体-受体相互作用通路”,并筛选出多个关键差异表达基因。分子对接和荧光共定位分析进一步表明CYSLTR1和 PTH1R是PP-NPs的关键分子靶点,提示其可能通过作用于这些关键受体介导神经毒性。
图3:PP-NPs暴露后人源脑类器官的转录组学改变
综上所述,本研究通过构建妊娠期小鼠模型和人源脑类器官模型,系统评估了聚丙烯纳米塑料暴露对胎儿神经发育的影响及其潜在机制。这些发现为评估纳米塑料污染的健康风险提供了重要的理论依据,尤其是在关键的发育窗口中。
文章引用:
Huang, F., You, H., Tang, X., Su, Y., Peng, H., Li, H., Wei, Z., & Hua, J. (2025). Early-life exposure to polypropylene nanoplastics induces neurodevelopmental toxicity in mice and human iPSC-derived cerebral organoids. Journal of nanobiotechnology, 23(1), 474. https://doi.org/10.1186/s12951-025-03561-1
研究团队
同济大学附属妇产科医院(上海市第一妇婴保健院)博士研究生黄芳芳、尤海珍为该研究的共同第一作者,同济大学附属妇产科医院(上海市第一妇婴保健院)花静教授为该研究的最后通讯作者。
作者介绍
黄芳芳
同济大学附属妇产科医院(上海市第一妇婴保健院)博士研究生,研究方向为大气污染物暴露对子代神经发育的影响。以第一作者(含共同)在Free radical biology & medicine、Frontiers in Cell and Developmental Biology、Pharmacological research、Cancer cell international等期刊发表论文6篇。
尤海珍
同济大学附属妇产科医院(上海市第一妇婴保健院)博士研究生,研究方向为出生体重对儿童早期神经认知与运动发育的长期影响。以第一作者(含共同)在Brain Science、Paediatr Perinat Epidemiol、Frontiers in Pediatrics等期刊发表论文6篇。
花 静
同济大学附属妇产科医院(上海市第一妇婴保健院)妇幼保健部主任,主任医师,教授,儿科学博士生导师,英国诺丁汉特伦特大学客座教授,美国辛辛那提儿童医院发育行为儿科访问学者。以第一作者或通讯作者在国内外期刊论文160余篇,其中SCI索引论文70余篇。获上海市“东方英才”拔尖人才计划,主持国家、省部级等课题13项,作为第一完成人获上海市医学科技奖三等奖,全国妇幼健康科学技术三等奖,获得上海市女医师协会“医树奖”科普创新奖等。
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来源:上海市第一妇婴保健院