科學家發現微塑料可能正在改變哺乳動物的大腦
研究表明,微塑料有可能對健康造成嚴重影響,如引發老年癡呆症。微塑料是一種非常普遍的塑料污染形式,已經滲透到全球的空氣、水和食物鏈中。儘管人們普遍認識到微塑料對環境和海洋生物的不利影響,但對其對哺乳動物的潛在健康影響卻缺乏研究。這一知識空白促使羅德島大學教授海梅-羅斯(Jaime Ross)發起了一項新的研究。
最新研究發現,接觸微塑料會導緻小鼠,尤其是年長小鼠的行為變化和免疫改變。研究發現,微塑料在包括大腦在內的多個組織中積累,可能會導致類似癡呆症的病症。
羅斯和她的團隊重點研究了接觸微塑料對神經行為的影響和炎症反應,以及微塑料在包括大腦在內的組織中的積累。他們發現,微塑料在人體內的滲透與在環境中的滲透一樣普遍,從而導致了行為的改變,尤其是在年齡較大的試驗對象身上。
瑞安神經科學研究所和藥學院的生物醫學和製藥科學助理教授羅斯說:”目前的研究表明,這些微塑料會在整個環境中遷移,並在人體組織中積累;然而,有關微塑料對健康影響的研究,尤其是對哺乳動物的影響,仍然非常有限。”這促使我們小組探索接觸微塑料對生物和認知的影響。
羅斯的研究小組包括研究助理教授朱塞佩-科波泰利(Giuseppe C OPPO telli)、生物醫學與製藥科學研究生勞倫-加斯帕爾(Lauren Gaspar)和跨學科神經科學項目研究生悉尼-巴特曼(Sydney Bartman),他們在三週的時間裡讓年輕和年老的小鼠接觸飲用水中不同含量的微塑料。他們發現,微塑料暴露會誘發行為變化以及肝臟和腦組織中免疫標記物的改變。被研究的小鼠開始行動和行為異常,表現出類似於人類癡呆症的行為。在年長的動物身上,結果更為顯著。
“對我們來說,這是驚人的。這些微塑料的劑量並不高,但在很短的時間內,我們就看到了這些變化,”羅斯說。”沒有人真正了解這些微塑料在人體內的生命週期,所以我們想解決的部分問題是,隨著年齡的增長,會發生什麼。隨著年齡的增長,你是否更容易受到這些微塑料引起的全身性炎症的影響?你的身體是否能輕易將它們排出體外?你的細胞對這些毒素的反應是否有所不同?”
為了了解可能導致這些行為變化的生理系統,羅斯的研究小組調查了微塑料暴露在體內的廣泛程度,解剖了幾個主要組織,包括大腦、肝臟、腎臟、胃腸道、心臟、脾臟和肺部。研究人員發現,微粒已經開始在包括大腦在內的每個器官以及身體廢物中進行生物累積。
羅斯說:”在這項研究中,微塑料是通過飲用水口服輸送的,因此在胃腸道等組織(消化系統的主要部分)或肝臟和腎臟中檢測到微塑料是很有可能的。然而,在心臟和肺部等組織中檢測到微塑料表明,微塑料已經超出了消化系統的範圍,很可能進入了全身循環。腦血屏障應該是很難滲透的。它是一種抵禦病毒和細菌的保護機制,但這些微粒卻能進入那裡。它實際上已經深入腦組織。”
研究結果表明,這種腦滲透還可能導致神經膠質纖維酸性蛋白(稱為”GFAP”)的減少,這種蛋白支持大腦中的許多細胞過程。羅斯說:”GFAP的減少與一些神經退行性疾病的早期階段有關,包括阿爾茨海默病的小鼠模型以及抑鬱症。我們非常驚訝地發現,微塑料能夠誘導GFAP信號的改變。”
她打算在今後的工作中進一步研究這一發現。她說:”我們想了解塑料如何改變大腦維持平衡的能力,或者接觸塑料如何導致神經紊亂和疾病,如阿爾茨海默病。”