新平台有助于调查微塑料和纳米塑料的有害影响

塑料污染是当今世界面临的一个至关重要的环境问题，但是进入食品和饮料供应的所有微塑料(MP)和纳米塑料(NP)对人类健康的影响是“被低估的研究途径”。今天在STEM CELLS中发布的一项具有启发意义的新研究背后的团队。这项研究概述了研究人员设计的新平台，使他们能够研究MP和NP的潜在有害影响。结果不仅表明这些颗粒物如何影响发育中的婴儿的健康，而且还可能为研究这种普遍类型的污染及其对各种疾病起源的贡献开辟新的途径。

根据去年6月发表在《全面环境科学》上的一项研究，从1950年到现在，塑料产量增长了近200倍，达到目前的3.5亿吨。截至2018年，约有69亿吨已成为废物，其中79%堆积在自然环境中。

假设他们的总热量摄入量中只有15%来自塑料包装的营养素，则可以计算出，平均每个人每年消耗多达121,000 MP颗粒，而喝瓶装水的人则另外消耗90,000 MP。这些数字不包括通过职业接触(例如建筑，划船或浴室和淋浴业)和其他方式进入人体的微粒。因此，您可以看到这个数字有可能大幅增加。”

Stojkovic博士是这项国际研究的通讯作者，由塞尔维亚莱斯科瓦茨医学生殖医院和塞尔维亚克拉格耶瓦克大学医学学院的研究人员牵头，目前隶属于哈佛医学院马萨诸塞州眼与耳医院。波士顿

很少有研究调查MPs / NPs对人类早期发育和健康的潜在有害影响。更复杂的是，过多的塑料类型，粒径和缺乏可靠的模型使得研究不断上升的环境塑料污染对人类健康的影响成为真正的挑战。

斯托伊科维奇博士说：“此外，国际上还没有明确的国会议员/国家警察的定义或规定。”

所有这些导致Stojkovic博士和他的同事们开发了一个新平台，这将使他们首次能够估计基因变化和可能会因植入前人类胚胎和人类诱导的多能性暴露而改变的信号通路。干细胞(iPSC)变成塑料颗粒。他们将工作重点放在了纳米颗粒上，这种纳米颗粒是由食品和饮料包装中使用的最常见的一种塑料-聚苯乙烯脱落的。

首先，他们使用热解气相色谱/质谱法(PyGC / MS)分析了人类iPSC生长培养基，该培养基不断暴露于塑料(储存瓶，餐具，移液器和吸头，实验室空气和实验室外套)。PyGC / MS分析排除了任何已知聚合物的额外存在。接下来，他们将融化的早期人类膨胀胚泡和人类iPSC暴露于纳米(40 nm)和微米(200 nm)聚苯乙烯产品中，并检查了其效果。最后，研究人员使用HiPathia方法-一种模型，该模型可以估算基因表达的变化如何影响信号传导回路和随之而来的细胞功能决定-使他们能够检测任何疾病机制并预测相关的临床结果。

这些分析的汇总数据表明，NP会改变与眼睛发育，心脏畸形和局部缺血相关的基因。

“综合起来，我们基于胚胎和干细胞的平台以及聚苯乙烯NP所获得的结果清楚地表明，对生物NP相互作用及其对人类健康的影响的了解比以往任何时候都更为重要，尤其是在这个时代。空气，土壤，食物，饮料和自来水中增加了环境中的塑料污染和微观塑料颗粒的存在，” Stojkovic博士说。“我们还认为，研究结果强烈呼吁科学和政策制定机构采取紧急行动，以制定可能减轻NPs影响的监管措施，特别是考虑到我们的平台可以破译环境污染和细胞内污染与有害源头之间的联系疾病。”

“这份出色的报告令人震惊地看待塑料纳米颗粒对人类干细胞的影响。众所周知，这些颗粒是有问题的，但是据我所知，这是第一份提供有关聚苯乙烯纳米塑料机理的详细机械数据的报告。会影响人类iPSC和胚胎细胞。” STEM CELLS主编Jan Nolta说道。“该平台对于未来评估不同类型的塑料纳米颗粒污染物的负面影响的研究非常有用。