人类的生命始于一个卵细胞,它成长为拥有数万亿细胞的人类。为了确保组织和器官的高度复杂发育得到尽可能的保护,胎盘屏障将病原体和异物拒之门外。Tina Bürki和她来自位于圣加仑的Empa粒子生物学相互作用实验室的团队正在研究这种保护机制如何应对纳米颗粒
研究结果发表在《高级科学》杂志上
纳米颗粒包含在大量的产品中,但它们也在磨损和燃烧过程中产生。“我们通过食物、化妆品或呼吸的空气从环境中吸收这些物质,”Bü;rki
其中一些纳米颗粒被怀疑会伤害子宫中的婴儿。低出生体重、自闭症和呼吸系统疾病都可能对孩子造成影响
神秘的远程效应目前还不清楚纳米颗粒是如何影响未出生的孩子的。Bü说:“我们已经知道胎盘屏障保留了许多纳米颗粒,或者至少延迟了它们向胚胎的运输。”;rki。然而,即使在胎儿中没有检测到颗粒,也会对胎儿组织造成损害。Empa团队现在正在深入了解纳米颗粒的这种长程效应与圣加仑县医院的临床合作伙伴以及日内瓦大学、阿姆斯特丹大学医学中心和莱布尼茨环境医学研究所的研究合作伙伴一起在Dü;该团队正在研究二氧化钛或柴油烟灰等常见纳米颗粒对胎盘功能的影响及其对胚胎发育的间接损害
为此,研究小组使用了计划剖宫产后提供的功能齐全的人类胎盘。Empa的研究人员说:“人类胎盘组织是获得纳米颗粒运输和作用的有意义结果的唯一途径。”。“母体和胎儿组织的结构、代谢和相互作用是独特的,具有物种特异性。”
实验表明,胎盘组织中的纳米颗粒会破坏大量信使物质的产生。正是这些信使可以引发胚胎发育的严重变化,比如血管形成紊乱
这些效果可以在使用鸡蛋的实验室模型中可视化。卵子中的血管实际上以巨大的速度和密度生长,以促进胚胎发育。蛋壳内部覆盖着密集的细血管网络
用纳米颗粒处理的胎盘中的信使物质处理的卵子的情况有着惊人的不同:在实验中,血管系统没有那么致密,而是网状粗糙。Tina Bü说:“纳米粒子通过信使物质抑制血管的形成,显然对子宫内的孩子有间接影响。”;rki
健康后果研究人员目前正在研究纳米颗粒处理的胎盘(即所谓的分泌组)释放的全部信使物质。在未受污染的情况下,激素、炎症介质和形成器官系统的信号物质的相互作用就像一个完美调谐的管弦乐队很明显,胎盘和未出生婴儿之间的沟通会因纳米颗粒的存在而中断,并损害血管的形成。然而,初步结果表明,神经系统的发育似乎没有受到影响
未来的分析将显示纳米颗粒可以间接引发哪些其他疾病。研究人员表示:“由于这些影响会对孕妇的健康和孩子的发育产生影响,因此在纳米材料的风险评估中应考虑到这些发现。”
临床合作伙伴圣加仑县医院也对此感兴趣。正如妇女诊所的Thomas Rduch和Empa的临床研究员所说,“健康的胎盘对孩子的发育至关重要。因此,正确的环境污染风险评估对孕妇至关重要。”
Journal information: Advanced Science
Provided by Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology
2024-10-28
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