题图 | Unsplash
撰文 | 宋文法
阿尔茨海默病(AD),是一种进行性神经退行性疾病,是全球痴呆最常见的类型,其核心特征包括认知衰退、记忆受损等。至今,没有任何疗法能够完全阻止、逆转或治愈AD。
微塑料(MPs),被定义为粒径小于5mm的微小塑料颗粒,还包括小于1μm的纳米塑料,广泛存在于空气、水和食物链中,它们可以通过摄入、吸入等多种途径进入人体,已在人类多个器官中被检出。人类长期处于暴露状态,其已成为无法避免的健康风险源,对人类健康构成潜在威胁。
然而,尚不清楚微塑料是否直接加速AD进展,至今仍缺乏直接的体内证据和因果关系。
2026年6月15日,复旦大学、昆明医科大学、兰州大学等研究团队在"Advanced Science"期刊上发表了一篇题为" Microplastics-Induced Gut Microbiota Dysbiosis Accelerates Alzheimer's-Like Pathology and Cognitive Decline via the Gut–Brain Axis "的研究论文。
研究显示,长期摄入微塑料会导致肠道菌群失衡,降低体内牛磺酸水平,通过肠-脑轴显著加速AD进展。
此外,研究同时证实,补充牛磺酸可有效逆转微塑料诱导的相关损伤,结果为防治环境污染物诱发的AD提供了全新思路和干预策略。
图源:论文截图
在这项研究中,研究团队结合AD小鼠模型和人类AD患者,分析了微塑料对AD进展影响的分子机制,使用经典AD小鼠模型(5XFAD),通过每天口服灌胃2微米胺修饰聚苯乙烯微塑料颗粒,持续70天,模拟环境暴露水平。
实验结果显示,长期摄入微塑料会显著加速小鼠AD进展,典型病例特征全面恶化,包括认知功能恶化、Aβ斑块大量沉积、小胶质细胞过度激活、神经炎症爆发、自噬功能障碍等。
进一步对血清和盲肠内容物分析发现,微塑料暴露导致体内牛磺酸水平显著下降,且这一变化先于并导致了后续AD病理恶化。牛磺酸是人体重要的保护性含硫氨基酸,具备抗氧化、抗炎、神经保护等多重作用,其缺失与AD病理进展密切相关,哺乳动物主要依赖肠道菌群合成和外源摄入。
对肠道菌群分析显示,微塑料暴露会引发肠道菌群失衡,导致消耗牛磺酸的致病菌Bilophila大量扩增,同时,抑制了合成牛磺酸的有益菌Bifidobacterium和Muribaculum。简言之,微塑料一边扩增耗竭牛磺酸的病原菌,一边抑制合成牛磺酸的有益菌,最终导致全身性牛磺酸缺乏。
为了验证因果关系,研究团队还进行了清除菌群和菌群移植实验。结果发现,清除菌群后,微塑料不再加剧AD进展;而将微塑料暴露小鼠的菌群移植给无菌小鼠后,可直接复现AD样认知损伤和脑部病变。
这直接证明,微塑料的神经毒性,完全依赖于肠道菌群的介导,而非直接作用于大脑。
补充牛磺酸改善AD小鼠认知(图源:论文截图)
基于此,研究团队开展了干预实验,小鼠在微塑料暴露的同时,每天口服补充牛磺酸(500 mg/kg)。结果发现,补充牛磺酸显著改善了认知、减少了Aβ沉积、神经炎症消退、自噬功能恢复,还修复了微塑料引起的肠道屏障损伤,在肠和脑同时发挥保护作用。
最后,研究人员还分析了人类AD患者,发现AD患者血浆牛磺酸水平显著更低,且牛磺酸水平越低,患者认知衰退速度越快、病情越严重,人类数据进一步印证了动物实验结论。
综上,这项研究揭示了微塑料加剧AD进展的完整因果链条机制,提示微塑料是神经退行性疾病的加速因子,而牛磺酸作为一种安全、廉价的补充剂,可能为环境相关AD风险人群提供可行的预防策略。
参考文献:
https://doi.org/10.1002/advs.76072
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