纳米塑料破坏“肠-肝-脑”：阿尔茨海默病的新威胁

来自澳大利亚莫纳什大学和中国华南理工大学的科学家在《环境科学与技术》杂志上发表了一项详细的临床前研究，证明背景污染当量剂量的聚苯乙烯纳米塑料（PSNP）不仅可以增强阿尔茨海默病（AD）的经典脑部表现，而且还会沿着肠-肝-脑轴将病理扩散到中枢神经系统之外。

先决条件

塑料污染是一个普遍存在的环境因素，纳米塑料（<100纳米）渗透到所有生态系统中。近年来，它们对健康的影响已引起人们的严重担忧，但其与神经退行性疾病的关联尚不明确。

模型和设计

• 动物模型：APP/PS1转基因小鼠，再现AD的关键标志物（β-淀粉样蛋白积累、tau病理）。
• 暴露：在饮用水中以 0.1-1 mg/kg/天的浓度摄入 50 nm PSNP，持续 12 周，对于人类来说是一个现实的范围。
• 认知功能评估：Morris迷宫测试和物体识别。
  • 组织分析：
  • 脑免疫组织化学（标记物 Iba1、GFAP、β-淀粉样蛋白、p-tau）
  • 粪便16S rRNA测序以了解微生物群
  • 肝脏组织学（HE染色，油红O）
  • 全身血浆细胞因子谱（IL-6、TNF-α ELISA 检测）

主要结果

1. 加速神经炎症和神经退行性变

• 小胶质细胞和星形胶质细胞反应：与未暴露的 APP/PS1 相比，海马和皮质中的 Iba1⁺ 小胶质细胞和 GFAP⁺ 星形胶质细胞的数量增加了 45-60%（p<0.01）。
• 淀粉样斑块和 p-tau：斑块面积增加了 35%，磷酸化 tau (p-tau) 增加了 28% (p<0.05)。
• 认知缺陷：在Morris迷宫中，找到隐藏平台的时间增加了40%，在物体识别测试中，辨别指数下降了30%（p<0.01）。

2. 肠道菌群失调和“肠漏”

• α多样性降低：微生物群的香农指数下降了20%（p<0.05）。
• 促炎菌属增加：大肠杆菌/志贺氏菌和肠球菌增加了60%，而有益的乳酸杆菌减少了45%。
• 肠道屏障功能：上皮中ZO-1蛋白表达减少50%，同时伴有血浆脂多糖（LPS）水平增加2倍（p<0.01）。

3. 肝损伤和全身炎症

• 脂肪变性程度：油红O染色示肝脏脂肪内含物比例增加3.5倍。
• 肝炎样改变：无酒精情况下吞噬细胞浸润增多、纤维化。
• 全身细胞因子：血浆中IL-6和TNF-α分别增加2.0倍和1.8倍（p<0.01）。

轴向传播机制

研究人员认为，纳米塑料会破坏肠道菌群，导致肠道渗漏，并使细菌内毒素易位至肝脏。肝脏会造成代谢和炎症损伤，削弱肝脏解毒神经毒素的能力，并增加全身促炎介质的水平。这些因素释放到大脑后，会触发并加速阿尔茨海默症（AD）的经典神经退行性过程。

作者声明

“我们的数据首次证明，纳米塑料并非局部作用，而是全身作用，不仅会加重阿尔茨海默病的大脑症状，还会加重肝脏和肠道症状，”资深作者濮春科教授说道。“这凸显了限制纳米颗粒在环境中的暴露，以及研究保护人体屏障组织的措施的迫切需要。”

在讨论中，作者强调了以下重点：

• 纳米塑料的系统效应。
  “我们的数据表明，即使是生态上现实水平的聚苯乙烯纳米塑料，也不仅限于局部神经毒性作用，还会引发肠-肝-脑轴的一系列炎症和代谢紊乱，”濮春科教授指出。

• 屏障功能破坏。
  “肠道上皮完整性的破坏以及随后微生物内毒素转移到全身血液中，不仅会显著加剧肝脏炎症，还会加剧神经炎症过程，”合著者王莉博士强调。

• 需要进行环境控制：
  “我们的研究结果呼吁重新考虑饮用水和食品中纳米塑料的允许含量，并鼓励开发屏障和益生菌策略来防止其有害影响，”张梅博士说。

前景与建议

• 环境控制：加强饮用水和食物链中纳米塑料的限制。
• 医学监测：对于中枢神经系统痴呆症患者，评估肠道和肝脏状况，是否存在菌群失调和非酒精性脂肪性肝炎。
• 进一步研究：评估其他类型纳米塑料（PET、PVC）的效果以及通过益生菌或屏障疗法实现神经保护的可能性。

这项研究将纳米塑料列为系统性和神经退行性疾病的新风险因素之一，需要环保主义者和医生立即关注。