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微塑料对大脑影响引关注:研究揭示认知下降风险

微塑料对大脑影响引关注:研究揭示认知下降风险 微塑料 阿尔兹海默症 APOE4基因 认知功能 第1张

日常生活中常见的泡沫塑料杯、外卖餐盒等物品,会释放微小的塑料颗粒,这些颗粒会侵入我们的大脑,并可能引发类似阿尔兹海默症的症状。最新研究显示,携带与阿尔兹海默症相关的APOE4基因的小鼠在摄入微塑料后,出现了与性别相关的认知功能下降,这与人类患者的表现相呼应。

环境中普遍存在的微塑料和纳米塑料,几乎每天都会通过饮用水、食物甚至空气进入我们的身体。这些塑料颗粒能够渗透至全身各个系统,包括大脑,并在其中积累,从而可能引发类似阿尔兹海默症的症状——这是罗德岛大学药学院研究人员在最新研究中提出的发现。

在此前的研究中,科学家们已发现微塑料能够进入人体的各个系统,甚至能够穿过血脑屏障。基于这一发现,罗德岛大学药学院副教授海梅·罗斯(Jaime Ross)进行了扩展研究,探索了塑料毒素对大脑健康的影响。她的研究结果显示,微塑料和纳米塑料在大脑中的积累可导致认知能力下降,甚至诱发阿尔兹海默症,对携带遗传风险因素的人群影响尤为明显

罗斯的最新研究近日发表在《环境研究通讯》期刊(Environmental Research Communications)上。此研究的对象是经过基因改造的小鼠,这些小鼠带有人类常见的APOE4基因。该基因被认为是阿尔兹海默症的重要风险指标,其携带者患病的可能性比遗传了父母APOE3基因变体的个体高出约3.5倍。

“和人一样,在这些小鼠身上,携带APOE4并不意味着一定会出现认知功能的变化。哪怕是同样都携带着APOE4基因的同卵双胞胎,也有可能一个认知功能完全健康、另一个发展成阿尔兹海默症。”罗斯解释说,“这告诉我们,除了基因之外,还有生活方式和环境因素在起作用。我们正在研究的,就是那些可调节的风险因素,比如饮食、运动、维生素摄入,尤其是像微塑料这样的环境毒素。如果你携带着APOE4基因,同时又恰好摄入了大量的微塑料,这会不会加速阿尔兹海默症的发展呢?”

为探究这一问题,罗斯及其团队让两组小鼠——一组带有APOE4基因变体,另一组带有APOE3基因变体——在三周时间内饮用含有微塑料和纳米塑料的水。这些来自聚苯乙烯的微小颗粒如预期般进入了小鼠的各个器官,包括大脑。研究还设置了对照组,其中两种基因变体的小鼠均未接触微塑料。

随后,罗斯团队对小鼠进行了一系列认知能力测试。首先是开放场地测试:研究人员将小鼠放入一个实验箱中,让它们自由探索90分钟。通常,小鼠会紧贴着墙边行走,以躲避潜在的捕食者。然而,在接触微塑料后,APOE4小鼠(尤其是雄性)更倾向于在实验箱中央徘徊,在开阔区域停留的时间增加,从而让自己更容易暴露在捕食者面前

为了测试小鼠识别新物体的能力,罗斯又将它们放入一个开放的实验箱中,并在箱内放置两个不同的物品。小鼠花时间探索这些物品后被取出,并在稍后重新放回实验箱。这次其中一个物品会被替换成不同形状的新物品。结果显示,携带APOE4基因的雌性小鼠在接触微塑料后对新物体的识别明显迟缓,甚至有些根本无法识别它们

“在第一个测试中,你可以看到雄性小鼠在实验箱中央停留和休息的时间更多。而雌性小鼠在新物品识别任务中的表现发生了改变。”罗斯表示,“在人类阿尔兹海默症患者中男性更容易出现冷漠行为、对事情的兴趣减退而女性则更多表现出记忆力下降。”因此记忆与冷漠行为的性别差异联系十分明显:携带人类已知最大的阿尔兹海默症风险基因的小鼠接触微塑料和纳米塑料时行为会出现与性别有关的变化这与我们在阿尔兹海默症患者身上观察到的性别差异高度一致

此研究的结果显示,微塑料和纳米塑料可能导致认知能力下降这些微小塑料颗粒是人类日常生活中最广泛接触的环境毒素之一。因此令人担忧需要进一步的深入研究(罗德岛大学另一项于2023年发布的研究显示微塑料在环境中积累的程度令人震惊:光是纳拉甘西特湾海床最上方两英寸的沉积物中就含有超过1000吨微塑料)。

罗斯正在继续拓展这一领域的研究并鼓励其他科学家加入希望推动对这些毒素更严格的监管。美国众议员在今年7月提出的《微塑料安全法案(The Microplastics Safety Act)》将指示美国食品药品监督管理局(FDA)研究食物和水中微塑料对人体健康的影响特别针对儿童、内分泌与生殖系统的易感性以及微塑料与癌症和慢性疾病之间的潜在联系。

“目前关于微塑料对人类健康影响的研究资金投入并不多”罗斯表示她正在与罗德岛的国会代表团保持定期沟通强调监管的必要性。“有趣的是我们在小鼠身上看到的情况与现实世界中观察到的趋势十分相似。我们希望鼓励人们展开更多研究关注微塑料和纳米塑料这一环境毒害。”