为我们的肠道塑料微粒可能做什么

塑料是最无处不在的人造材料——我们穿他们,与他们建立,跟他们玩,船货物,然后我们把它们扔到废物流。最终,他们可以分解成微小颗粒进入我们的食物供应,最终,我们吃它们。

这些粒子大小的范围可以从花粉(塑料微粒)到病毒的大小的一小部分(nanoplastics),他们有渗透水的供应,农业土壤床,自然和国内食品连锁店。

知识摄取塑料微粒的影响和nanoplastics已经被他们有限的无处不在的nature-making很难找到的数量影响个体作为控制组织缺乏相关的实验室模型研究粒子的对细胞的影响。在发表的一项研究纳米塔夫斯大学工程学院的研究人员发现,使用人类肠道炎症的潜在影响塑料粒子瀑样——小束的组织由人体细胞的获得活检,模仿实际的肠道环境的复杂性。

值得注意的是,研究人员发现,更高浓度的塑料粒子引发炎症分子的分泌与人类炎症性肠病(IBD)。

早期临床研究发现塑料积累在生物体的不同组织,包括消化道、血液、肝脏、胰腺、心,甚至大脑。最有可能第一的入口点是通过肠道。老鼠和其他动物的研究发现,虽然塑料微粒和nanoplastics可能积聚在肠道和其他组织,毒性作用上有冲突的结果或炎症,这可能取决于粒子大小、长度的暴露和预先存在的条件。争议仍是否有毒性影响人类,动物研究结果并不总是与人类的结果。

“我们知道,颗粒塑料环境中无处不在,它被发现在人类肠道和其他组织,如血,甚至在大脑和胎盘,“Ying Chen说,在塔夫茨大学的生物医学工程和研究助理教授研究的联合作者。“瀑样的使用让我们详细研究吸收和潜在通路疾病的机制,可以帮助我们理解变量的结果在文献中直到现在和有一个更直接的组织模型,塑料粒子对人类的潜在影响。”

创建一个生理相关的肠道模型,陈和她的团队开始干细胞来源于瀑样和诱导它们分化成不同的细胞中发现的本地肠壁,瞄准一个类似的细胞比例在肠道,但生长在一个平层。细胞有不同的和重要的角色包括吸收、粘液分泌激素的生产,炎症和其他免疫反应。

“这是一个重要一步从简单的细胞模型,通常只包括一个或几个细胞类型,其中一些来自癌细胞可能无法证明自然反应,”陈先生说。他们可以改变细胞的混合intestine-like瀑样层看到它是如何影响反应的塑料粒子,是专门修改发出荧光,便于跟踪。

不同的细胞吸收不同大小的粒子被发现。上皮细胞,通常排列在小肠吸收最微小的纳米粒子,虽然microfold或“M”细胞会吸收和传输较大的微粒进入肠道组织。研究人员还发现,塑料粒子模型造成的损害肠道粘膜发生只有当M细胞和颗粒的浓度更高。损伤细胞层可能意味着潜在的引起肠道病变。

值得注意的是,研究人员还注意到,更高浓度的塑料纳米粒子引发的瀑样层释放炎症cytokines-molecules正常免疫反应的一部分,但可能与疾病,包括炎症性肠病(IBD)出发时的平衡。这种效应也依赖于M细胞的存在,这表明这些细胞发挥重要作用在调节肠道的潜在伤害塑料微粒。必须做更多的研究来阐明浓度的影响,化学和塑料粒子的表面特性对M细胞功能,应说。

“这项研究的结果表明,用人类细胞瀑样可能是一种有效的手段,以便更好地理解塑料微粒和nanoplastics的潜在毒性和环境粒子一般来说,”大卫·卡普兰说,斯特恩家族塔夫茨大学的工程学教授和组织工程的先驱和实验室测试的开发模型,模拟真实的生物组织。“由于这些小颗粒也可以下沉或航空公司化学物质和其他污染物在环境中,这种放大的潜在影响的研究。”

卡普兰说:“事实上,瀑样可以增长许多人体器官模型,包括胃、肾脏、心脏、胰腺、肝脏、大脑,这可能使我们去探索环境污染物的影响全身。”

参考:陈Y,威廉姆斯,戈登EB, et al。生物效应的聚苯乙烯微,nano-plastics对人类肠道organoid-derived没有和M细胞上皮组织模型。纳米级:地中海Nanotechnol生物。2023;50:102680。doi:10.1016 / j.nano.2023.102680

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