聚苯乙烯微塑料和四环素对肠道和肝细胞的毒性效应研究

微塑料(MPs)biosourced materials和四环素(TC)作为新兴环境污染物,可通过食物链进入生物体进而影响人类健康,引起人们广泛地关注。MPs由于具备吸附强和比表面积大等特性,不可避免地在环境中与TC相互作用。然而,MPs和TC二者单独和共同暴露对机体产生的毒性影响尚未能到充分认识。作为人与环境之间最大的接触Nirogacestat生产商界面,肠道是对入侵物质最先响应的器官。除了保证营养物质的吸收外,肠道内部还形成屏障来保护宿主免受有害物质的侵害。肠道菌群在维持肠道稳态和调节宿主代谢方面发挥获悉更多着重要的作用,而肝脏疾病通常与肠道细菌组成的改变或微生态失调密切相关。本文以聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)和盐酸四环素(TCH)为研究对象,结合测定吸附TCH前后PS-MPs表征,以动物实验(5周龄的ICR小鼠为模式生物)和体外细胞实验(人肝癌细胞系Hep G2细胞为模式生物)分别评价PS-MPs单独或与TCH共同暴露对肠道和肝脏细胞的毒性效应。主要研究结果如下:1)首先测定吸附TCH前后PS-MPs表征发现,TCH并未影响PS-MPs表面形貌变化,却促进了PS-MPs的团聚效应。同时探究PS-MPs和/或TCH连续五周暴露对小鼠健康状态的影响,实验结果表明低剂量暴露的PS-MPs和TCH并未影响小鼠正常生理活动。2)其次研究了暴露于PS-MPs和/或TCH后不同肠段的组织病理损伤和微生物群紊乱情况。结果表明PS-MPs和TCH都改变了肠道形态和功能损伤。然而,PS-MPs主要损伤结肠,而TCH主要损伤小肠。与PS-MPs或TCH单独暴露相比,PS-MPs和TCH复合暴露对肠段(回肠除外)的不良反应有所改善。肠道微生物群分析显示,PS-MPs和/或TCH降低了肠道微生物群的多样性,尤其是PS-MPs。此外,PS-MPs和TCH影响微生物群落的代谢过程,尤其是蛋白质的吸收和消化代谢途径。3)最后在体外试验中,采用AB法、MTT法、JC-1法、ROS法以及测定肝细胞内葡萄糖和乳酸含量探究PS-MPs和/或TCH对Hep G2细胞毒性效应。研究结果表明PS-MPs对Hep G2细胞未观察到明显的毒性效应,而TCH降低了Hep G2细胞内线粒体琥珀酸脱氢酶活性和葡萄糖含量,提高了线粒体膜电位,进而影响Hep G2细胞功能。与TCH单独暴露相比,PS-MPs和TCH复合暴露对Hep G2细胞影响有所改善。