研究发现微塑料渗入人体各个系统后可导致行为改变

研究发现微塑料渗入人体各个系统后可导致行为改变塑料，尤其是微塑料，是地球上最普遍的污染物之一，它们进入了世界各地的空气、水系统和食物链。尽管微塑料在环境中的普遍存在及其对海洋生物的负面影响众所周知，但很少有研究探讨其对哺乳动物健康的潜在影响，这促使罗德岛大学教授海梅-罗斯（JaimeRoss）开展了一项新研究。Ross和她的团队重点研究了微塑料对神经行为的影响、接触微塑料后的炎症反应以及微塑料在包括大脑在内的组织中的积累。他们发现，微塑料在人体内的渗透与在环境中的渗透一样普遍，从而导致了行为的改变，尤其是在年龄较大的试验对象身上。瑞安神经科学研究所和药学院的生物医学和制药科学助理教授罗斯说："目前的研究表明，这些微塑料会在整个环境中迁移，并在人体组织中积累；然而，有关微塑料对健康影响的研究，尤其是对哺乳动物的影响，仍然非常有限。这促使我们小组探索接触微塑料对生物和认知的影响。"罗斯的研究小组包括研究助理教授朱塞佩-科波泰利（GiuseppeCOPPOtelli）、生物医学与制药科学研究生劳伦-加斯帕尔（LaurenGaspar）和跨学科神经科学项目研究生悉尼-巴特曼（SydneyBartman），他们在三周的时间里让年轻和年老的小鼠接触饮用水中不同含量的微塑料。他们发现，微塑料暴露会诱发行为变化以及肝脏和脑组织中免疫标记物的改变。被研究的小鼠开始行动和行为异常，表现出类似于人类痴呆症的行为。在年长的动物身上，结果更为显著。"对我们来说，这是惊人的。这些微塑料的剂量并不高，但在很短的时间内，我们就看到了这些变化，"罗斯说。"没有人真正了解这些微塑料在人体内的生命周期，所以我们想解决的部分问题是，随着年龄的增长，会发生什么。随着年龄的增长，你是否更容易受到这些微塑料引起的全身性炎症的影响？你的身体是否能轻易将它们排出体外？你的细胞对这些毒素的反应是否有所不同？"为了了解可能导致这些行为变化的生理系统，罗斯的研究小组调查了微塑料暴露在体内的广泛程度，解剖了几个主要组织，包括大脑、肝脏、肾脏、胃肠道、心脏、脾脏和肺部。研究人员发现，微粒已经开始在包括大脑在内的每个器官以及身体废物中进行生物累积。在这项研究中，微塑料是通过饮用水口服输送的，因此在胃肠道等组织（消化系统的主要部分）或肝脏和肾脏中检测到微塑料是很有可能的。然而，在心脏和肺部等组织中检测到微塑料表明，微塑料已经超出了消化系统的范围，很可能正在进行全身循环。脑血屏障应该是很难渗透的。它是一种抵御病毒和细菌的保护机制，然而这些微粒却能够进入那里。它实际上已经深入脑组织。研究结果表明，这种脑渗透还可能导致神经胶质纤维酸性蛋白（称为"GFAP"）的减少，这种蛋白支持大脑中的许多细胞过程。GFAP的减少与一些神经退行性疾病的早期阶段有关，包括阿尔茨海默病的小鼠模型以及抑郁症。"我们非常惊讶地发现，微塑料能够诱导GFAP信号的改变。罗斯打算在今后的工作中进一步研究这一发现。她说："我们希望了解塑料如何改变大脑维持平衡的能力，或者接触塑料如何导致神经紊乱和疾病，如阿尔茨海默氏症。"这项研究发表在《国际分子科学杂志》上。该研究得到了罗德岛医学研究基金会、罗迪基金会、塑料倡议组织、URI药学院、乔治和安妮-瑞安神经科学研究所以及美国国立卫生研究院国家普通医学科学研究所的罗德岛机构发展奖（IDeA）生物医学卓越研究网络的支持。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380521.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380521.htm

科学家发现所有哺乳动物脑细胞共有的学习基因的新功能

科学家发现所有哺乳动物脑细胞共有的学习基因的新功能对小鼠的研究可以为治疗SYNGAP1基因突变儿童的大脑发育障碍提供指导。约翰斯-霍普金斯大学医学院的神经科学家发现了SYNGAP1基因以前未知的功能，该基因的DNA序列控制着包括小鼠和人类在内的哺乳动物的记忆和学习。这一发现最近发表在《科学》（Science）杂志上，它可能会影响针对SYNGAP1突变儿童的疗法的开发，这些儿童患有一系列以智力障碍、类似自闭症的行为和癫痫为特征的神经发育障碍。一般来说，SYNGAP1和其他基因通过制造调节突触强度（脑细胞之间的连接）的蛋白质来控制学习和记忆。研究人员说，以前人们认为SYNGAP1基因只通过编码一种蛋白来发挥作用，这种蛋白的作用类似于酶，能调节导致突触强度变化的化学反应。现在，科学家们说，他们在小鼠身上进行的实验表明，该基因编码的蛋白质的功能可能更像一种所谓的支架蛋白，它能调节突触的可塑性，或突触随着时间的推移变得更强或更弱，而与酶的活性无关。他们说，SynGAP蛋白似乎扮演着交通管理者的角色，指挥着大脑蛋白质在突触的位置和内容。探索与实验约翰霍普金斯大学医学院神经科学和心理与脑科学布隆伯格特聘教授、所罗门-H-斯奈德神经科学系主任理查德-胡加尼尔博士和他的团队于1998年首次分离出SYNGAP1基因。胡加尼尔说，SynGAP蛋白在突触中的含量非常丰富，长期以来，人们一直认为SynGAP的主要作用是引发调节突触强度的酶化学反应。但是，在研究SynGAP蛋白的过程中，休加尼尔等人开始发现，当SynGAP蛋白与主要的突触支架蛋白PSD-95发生作用时，它们具有一种奇怪的特性。它们会变成液滴，对于酶蛋白来说，这种结构转变是不寻常的。显示SynGAP（绿色）与突触处PSD-95结合的神经元。图片来源：约翰霍普金斯大学医学院YoichiAraki和RickHuganir为了弄清并理解SynGAP奇特的液体转变的目的，胡加尼尔、神经科学导师荒木洋一和胡加尼尔在约翰霍普金斯大学的研究团队设计了神经元实验，他们在SYNGAP1基因的所谓GAP结构域中插入突变，从而在不影响其结构的情况下消除SynGAP的酶功能。约翰-霍普金斯大学的研究小组发现，即使没有酶的活性，突触也能正常工作，这表明结构特性本身对SynGAP的功能非常重要。研究小组接下来在小鼠身上进行了相同类型的基因工程，以去除SynGAP的酶功能，结果发现类似：突触表现正常，突触可塑性没有问题，小鼠的学习和记忆行为也没有困难。研究小组称，这表明SynGAP的结构特性足以保证正常的认知行为。为了了解SynGAP的结构是如何调节突触的，科学家们对突触进行了更仔细的分析，发现SynGAP蛋白与AMPA受体/TARP复合物（加强突触的神经递质蛋白束）和PSD-95支架蛋白的结合存在竞争。实验表明，在静止状态下，SynGAP与PSD-95紧密结合，不允许它与突触中的任何其他蛋白质结合。然而，在突触可塑性、学习和记忆过程中，SynGAP蛋白会断开与PSD-95的连接，离开突触，并允许神经递质受体复合物与PSD-95结合。这使得突触变得更强，增加了脑细胞之间的传递。Huganir说："这一系列过程并没有SynGAP典型的催化活性。相反，SynGAP在与PSD-95结合时会将其束缚住，但当SynGAP离开这个突触时，PSD-95就会开放，与AMPA受体/TARP复合物结合。"在SynGAP基因突变的儿童中，突触中的SynGAP蛋白数量减少了一半左右。由于SynGAP蛋白的数量减少，PSD-95可能会更多地与AMPA受体/TARP复合物结合，从而改变神经元的连接，导致脑细胞活动增加，这就是SynGAP突变儿童常见的癫痫发作的特征。Huganir说，SynGAP的两种功能--酶和支架蛋白的"交通管理"作用--现在可能对寻找SynGAP相关神经发育障碍的治疗方法非常重要。他们的研究还表明，仅针对SynGAP的一种功能可能不足以产生重大影响。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425196.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425196.htm

科学家发现灵长类动物和其他动物之间大脑的关键差异

科学家发现灵长类动物和其他动物之间大脑的关键差异一个多国研究小组现在已经更好了解物种之间大脑皮层神经元架构的差异，这要归功于高分辨率显微镜。波鸿鲁尔大学发育神经生物学研究小组的研究人员在PetraWahle教授的领导下，已经证明灵长类动物和非灵长类动物在其结构上一个重要差异：轴突的起源，这是负责传输被称为动作电位电信号的过程。这些结果最近发表在《eLife》杂志上。研究小组研究了各种动物，包括啮齿类动物（小鼠、大鼠）、有蹄类动物（猪）、食肉动物（猫、雪貂），以及动物学灵长类的猕猴和人类。科学家们通过使用五种不同的染色技术和对超过34,000个神经元的评估得出结论，非灵长类动物和灵长类动物之间存在着物种差异。与非灵长类动物的兴奋性锥体神经元相比，灵长类动物大脑皮层外层II和III的兴奋性锥体神经元上携带轴突的树突明显较少。此外，对于抑制性中间神经元，在猫和人类物种之间发现了携带轴突的树突细胞百分比方面的巨大差异。在比较具有初级感觉和高级大脑功能的猕猴皮层区域时，没有观察到定量差异。研究人员表示，高分辨率显微镜在研究中特别重要，这使得检测轴突起源可以在微米级准确跟踪，这在传统显微镜下有时并不那么容易。通常，一个神经元将到达树突的兴奋性输入与抑制性输入进行整合，这一过程被称为体突整合。然后，神经元决定输入是否足够强大和重要，以通过动作电位传送到其他神经元和脑区。携带轴突的树突被认为是有特权的，因为这些树突的去极化输入能够直接唤起动作电位，而无需参与体细胞整合和体细胞抑制。为什么会演变出这种物种差异，以及它对灵长类动物的新皮层信息处理可能具有的潜在优势，目前尚不清楚。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301255.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1301255.htm

科学家发现微塑料的最新健康风险：能穿透皮肤屏障

科学家发现微塑料的最新健康风险：能穿透皮肤屏障新的研究表明，为阻燃而添加到塑料材料中的有毒化学物质可通过皮肤接触微塑料进入人体。这项研究首次提供了实验证据，证明微塑料中作为添加剂的化学物质会渗入人体汗液，然后通过皮肤被吸收，进入血液。许多用作阻燃剂和增塑剂的化学物质已被禁用，因为有证据表明它们会对健康造成不良影响，包括损害肝脏或神经系统、致癌和危及生殖健康。但是，这些化学物质仍然存在于环境中的旧电子产品、家具、地毯和建筑材料中。虽然人们对微塑料造成的危害还不完全了解，但人们越来越关注微塑料作为人类接触有毒化学物质的渠道所发挥的作用。研究小组在去年发表的一项研究中证明，微塑料中的化学物质会渗入人体汗液中。现在的研究表明，这些化学物质也能从汗液中穿过皮肤屏障被人体吸收。在实验中，研究小组使用创新的3D人体皮肤模型来替代实验动物和切除的人体组织。这些模型在24小时内暴露于两种常见形式的微塑料中，这些微塑料含有多溴联苯醚（PBDEs），这是一种常用于阻燃塑料的化学物质。发表在《国际环境》上的研究结果表明，皮肤可吸收多达8%的化学物质，水份较多或"出汗较多"的皮肤吸收的化学物质水平较高。这项研究首次提供了实验证据，说明这一过程是如何改变体内有毒化学物质水平的。现就职于布鲁内尔大学的OvokeroyeAbafe博士在伯明翰大学就读期间开展了这项研究。他说"微塑料在环境中无处不在，但我们对它们可能造成的健康问题仍然知之甚少。我们的研究表明，它们是有害化学物质的'载体'，可以通过皮肤进入我们的血液。这些化学物质具有持久性，因此，如果持续或经常接触它们，就会逐渐积累到开始造成危害的程度"。伯明翰大学环境科学副教授、该项目的主要研究者穆罕默德-阿卜杜拉博士说："这些研究结果为监管机构和政策制定者提供了重要的证据，有助于完善有关微塑料的立法，保护公众健康免受有害接触的危害。"该论文的共同作者StuartHarrad教授补充说："这项研究为我们了解接触微塑料对人体健康造成的风险迈出了重要一步。在我们研究成果的基础上，还需要开展更多的研究，以充分了解人类接触微塑料的不同途径，以及如何降低接触微塑料的风险。"在未来的研究中，研究小组计划调查微塑料可能导致有毒化学物质进入人体的其他途径，包括吸入和摄入。这项工作由欧盟"地平线2020"研究与创新计划的玛丽-居里研究奖学金资助。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428607.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428607.htm

科学家发现中风后刺激大脑自我修复的新机制

科学家发现中风后刺激大脑自我修复的新机制缺血性中风后，人们通常可以通过强化康复治疗恢复部分丧失的脑功能，这表明大脑在受伤后可以自我恢复。但直到现在，神经修复的内在机制仍然难以捉摸。众所周知，组织损伤后产生的各种脂质可以调节损伤后的炎症，因此东京医科齿科大学的研究人员将重点放在了这一点上。研究的通讯作者TakashiShichita说："有证据表明，组织损伤后会产生更多的脂质，并有助于调节炎症。我们研究了缺血性中风后小鼠体内脂质代谢物产生的变化。有趣的是，一种名为二氢-γ-亚麻酸（DGLA）的特殊脂肪酸及其衍生物的水平在中风后有所增加。"DGLA属于ω-6脂肪酸家族，具有已知的抗炎特性。研究人员深入研究后发现，PLA2GE2（磷脂酶A2组IIE）调节着DGLA的释放。通过操纵小鼠体内PLA2GE2的表达，他们发现它会影响脑细胞的恢复。缺乏这种酶会导致炎症加剧、神经元修复刺激因子表达降低以及组织损失增加。这一发现使研究人员进一步深入大脑修复途径。"当我们观察缺乏PLA2GE2的小鼠体内表达的基因时，我们发现一种叫做肽基精氨酸脱氨酶4（PADI4）的蛋白质水平很低，"该研究的第一作者AkariNakamura说。"PADI4调节[参与大脑修复的基因]的转录和炎症反应。值得注意的是，在小鼠体内表达PADI4限制了缺血性中风后组织损伤和炎症的程度！"从DGLA到PLA2GE2再到PADI4，研究人员绘制出了参与大脑修复的整个信号通路。虽然这项研究使用的是小鼠模型，但研究人员发现，在人类中，中风受损部位周围的神经元会表达PLA2GE2和PADI4，这表明我们体内也存在这种恢复途径。研究人员说，发现触发大脑修复的新机制可能会开发出促进PADI4作用的疗法，加快缺血性中风后的恢复。DGLA存在于植物油、谷物、大多数肉类和奶制品中，摄入后会在大脑中积累，这表明饮食疗法有可能预防中风后出现的神经损伤。目前，ω-3脂肪酸二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）是唯一因其抗炎特性和降低心脏病风险的能力而得到推广的营养补充剂。"虽然还需要进行详细的临床研究，但我们的发现可能会改变目前认为只有EPA或DHA才有益于预防动脉粥样硬化和血管疾病的模式"。这项研究发表在《神经元》（Neuron）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376349.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1376349.htm

英国科学家首次在活人肺组织发现微塑料

英国科学家首次在活人肺组织发现微塑料（早报讯）继荷兰科学家上月率先在人类血液检测到微塑料后，英国科学家在一项新研究中也首次在活人肺部深处发现微塑料。英国《卫报》报道，参与研究的科学家从13名接受手术患者的人体组织索取样本，其中有11人的组织样本出现微塑料的迹象。最常见的颗粒是用于塑料包装、水管的聚丙烯（polypropylene），以及用于塑料水罐的聚对苯二甲酸（Polyethyleneterephthalate，简称PET）。这项研究作者之一、英国赫尔约克医学院博士萨多夫斯基说：“我们没有想到会在肺部较深区域发现高数量的微塑料颗粒，或发现如此大小的颗粒。这是令人惊讶的，因为肺下部的气道较小，我们本以为这般大小的颗粒会在进入这么深的地方之前被过滤掉或困住。”她说：“这一数据在空气污染、微塑料和人类健康领域提供了一个重要的进展。这些信息可以用来为实验室实验创造现实条件，以确定对人体健康的影响。”今年3月，荷兰科学家首次在人类血液中检测到微塑料。该研究证实这些细小颗粒可以在人体内移动，可能在器官中滞留。尽管目前还没有足够证据证明微塑料对人类的毒性，但研究人员担心，微塑料可能对长期暴露在高浓度微塑料工厂员工的人体细胞造成损害。空气污染的颗粒也可能进入人体，并导致每年数百万人出现疾病。发布：2022年4月6日8:48PM