纳米塑料可以通过干扰细胞外囊泡递送的microRNA来破坏小鼠的肠道微生物

根据《自然通讯》的一篇论文，纳米塑料可以通过改变肠道微生物组与宿主之间的相互作用来损害小鼠的肠道完整性。该研究探讨了纳米塑料与小鼠肠道微环境的复杂相互作用。

纳米塑料是直径小于1000纳米的塑料片，是塑料降解时产生的。先前的研究表明，纳米塑料的摄取会破坏肠道微生物群；然而，人们对这种效应背后的潜在机制知之甚少。

研究员Wei-Huan Hsu及其同事使用RNA测序、转录组分析和微生物分析来分析聚苯乙烯纳米塑料在小鼠摄入时对肠道微环境的影响。他们发现，小鼠肠道中的纳米塑料积聚与两种参与肠道屏障完整性的蛋白质（ZO-1和MUC-13）的表达改变有关，这可能会破坏肠道通透性。

纳米塑料还被证明会引起肠道微生物群失衡，特别是Ruminococacae丰度的增加，这在之前的研究中与胃肠功能障碍有关。

这些发现表明，纳米塑料可能会影响小鼠的微生物群和肠道环境。然而，需要研究来探索纳米塑料积累可能影响人类的方式。

Wei-Hsuan Hsu，本研究的第一作者，台湾台南国立成功大学医学院食品安全/卫生与风险管理系副教授。

“这项研究首次表明，塑料颗粒可以干扰小鼠肠道细胞和特定肠道微生物之间细胞外囊泡携带的microRNA，破坏宿主与微生物的交流，改变微生物组成，从而可能损害小鼠的肠道健康。这项研究确定了塑料颗粒干扰肠道微生物群的分子机制，”徐说。

“由于小鼠和人类的肠道微生物特征不同，直接推断人类健康风险尚不可能。仍需进行长期暴露和剂量反应研究。该团队还开发了人类肠道微生物群生态系统的模拟器，以评估纳米塑料和其他物质对人体肠道微生物群的影响。”。

为什么这项研究很重要？它如何支持未来关于纳米塑料对人类健康影响的研究？

这项研究首次证明聚苯乙烯（PS）纳米塑料可以改变肠道杯状细胞的外泌体分泌，从而促进乳杆菌科的生长并导致肠道微生物群失调。此外，PE纳米塑料可以被Lachnospiraceae内化，随后分泌抑制肠道粘液分泌的细胞外囊泡。

这些变化共同导致上皮细胞中紧密连接蛋白表达的减少，从而损害肠道屏障功能。这项研究揭示的机制为纳米塑料如何破坏肠道健康提供了关键的见解，并确定了潜在的生物标志物，这些生物标志物可以在未来的人类健康评估中作为肠道暴露于纳米塑料的指标。

公众应该如何解读这项研究的结果？我们应该担心纳米塑料会损害肠道功能吗？我们需要改变饮食吗？

目前，没有足够的证据表明，每天接触纳米塑料会对肠道健康构成重大风险。本研究中使用的暴露水平远高于人类通常遇到的暴露水平。因此，公众不需要过于担心，也不需要根据这些发现立即改变饮食。

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这项研究的推理局限性是什么？我们是否应该谨慎解读某些方面？

虽然这项研究为纳米塑料可能影响肠道健康的生物学机制提供了宝贵的见解，但不应将其解释为对人类健康构成直接威胁的证据。在解释研究结果时，应考虑几个重要的局限性：

高暴露剂量：体外效应仅在每毫升100000个颗粒的浓度下观察到，12周的体内实验涉及约10¹²颗粒的总暴露量，远高于典型的人类暴露水平。因此，这些发现不能直接推断到现实世界中的人类暴露场景。物种差异：小鼠模型不能完全复制人类肠道生理。物种特异性敏感性和纳米塑料代谢的差异可能会限制这些结果对人类的直接适用性。有限的人类暴露评估：目前的估计表明，人类每天可能摄入数百个纳米塑料颗粒，但纳米级内的比例尚不清楚。由于实验数据有限且缺乏已建立的生物分布模型，因此仍然难以准确评估纳米塑料在人体内的积累和分布。单一材料类型：这项研究只研究了一种纳米塑料——100纳米聚苯乙烯（PS）。由于纳米塑料的尺寸、形状和化学成分差异很大，尚不清楚其他类型的纳米塑料是否会产生相同的生物效应。确认纳米塑料对人体肠道和微生物群的潜在健康风险的最紧迫的研究方向是什么？

未来的研究应优先考虑以下领域：

开发高灵敏度检测方法：建立能够准确识别和量化人类生物样本中纳米塑料的分析技术对于评估暴露水平和潜在健康风险至关重要。流行病学研究：调查不同人群对纳米塑料暴露的反应，并分析与肠道微生物群组成、免疫反应和肠道功能障碍的相关性。真实的暴露建模：使用动物模型或人类肠道类器官模拟慢性低剂量暴露情景，并在反映人类日常暴露的条件下跟踪纳米塑料的生物分布和代谢途径。塑料材料的比较研究：评估不同类型塑料对肠道的影响，以更全面地评估与各种纳米塑料相关的健康风险。

鉴于目前纳米塑料检测技术的局限性以及将动物模型结果外推到人类身上的不确定性，持续的研究对于准确评估纳米塑料对人类潜在的长期健康影响至关重要。p