《科学》子刊：微塑料或加速帕金森病！科学家发现，阴离子纳米塑料污染物会促进α-突触核蛋白聚集和脑内扩散

人类过于依赖塑料制品的恶果已经初步显现了。

有研究检测了成年人血液循环中存在的微塑料污染物，发现竟然有大部分受试者体内都存在聚苯乙烯等污染物，更是有四分之一个体血液聚苯乙烯浓度达到了1-4μg/ml[1]。

纳米颗粒已经可以用于颅内注射给药，那么纳米塑料微粒也有可能在大脑内传输，对脑功能产生影响。

近期，《科学·进展》杂志发表了杜克大学科学团队的研究论文，研究者们发现，阴离子纳米塑料污染物能够以高亲和力结合α-突触核蛋白，促进其原纤维的形成和增殖；另一方面，纳米塑料还会进入神经元引起轻度溶酶体损伤，减缓对α-突触核蛋白聚集体的降解。

在小鼠中，纳米塑料显著加速了α-突触核蛋白在黑质多巴胺能神经元等脆弱脑区的扩散。考虑到α-突触核蛋白是帕金森病（PD）的核心病理，这意味着纳米塑料污染物的存在可能与帕金森病进展有关。

论文题图

想必大家都没少听过微塑料的大名。微塑料指的是直径小于5mm的塑料颗粒，也包括小于1μm的纳米塑料。我们日常经常使用的泡沫塑料、塑料杯子和餐具，是最常见的聚苯乙烯制品，也是造成塑料污染的主因。

已有实验结果发现，阴离子聚苯乙烯纳米塑料可嵌入钙黏蛋白二聚体、诱导内皮渗漏并损伤血脑屏障。纳米塑料距离伤害我们的大脑，已经不远了。

为了确定聚苯乙烯纳米颗粒对α-突触核蛋白的影响，研究者将高浓度（1mg/ml）的α-突触核蛋白单体与1nM 39.5±0.7nm直径的纳米塑料混合，在37℃ pH7.4的PBS中孵育。

在没有纳米塑料的情况下，这种浓度的α-突触核蛋白单体10天内并不会聚集。但是在加入纳米颗粒后，共同孵育的第三天即聚集形成了少量原纤维。在透射电镜下观察可见，纳米塑料促进形成的原纤维结构与自然聚集的基本一致。

纳米塑料会加速α-突触核蛋白的聚集

进一步测定纳米塑料与蛋白之间的结合，研究者发现，在几分钟内，一个纳米塑料颗粒就能够与100多个α-突触核蛋白单体形成稳定的复合物。

机制上，阴离子纳米塑料颗粒在经典作用下插入α-突触核蛋白的两亲性和非淀粉样蛋白成分（NAC）结构域，为其形成β片层提供结构基础。

结合结构

研究者在小鼠神经元中测试了细胞对纳米塑料的摄取。实验结果显示，在几个小时内，成熟神经元就会内化纳米塑料颗粒，12小时后，纳米塑料大多定位于溶酶体等LAMP1阳性囊泡中。这说明神经元可以通过网格蛋白介导的机制快速内化纳米塑料。

这些内化的纳米塑料造成了轻度溶酶体功能损伤，并减缓了α-突触核蛋白聚集体的降解。

LLOME为溶酶体损伤剂

研究者给小鼠注射了人α-突触核蛋白原纤维，发现共注射纳米塑料会大幅度加速蛋白包涵体的形成，并加重黑质、杏仁核等脑区的α-突触核蛋白病理。

纳米塑料会加速α-突触核蛋白病理的形成和扩散

照此来看，脑内的纳米塑料很可能会加速帕金森病的进展乃至引发疾病。而纳米塑料其实已经遍布自然环境，我们除了减少日常生活中盛装食物的塑料制品，好像也没什么其他办法去避免摄入纳米塑料了。

参考资料：

[1]H. A. Leslie, M. J. M. van Velzen, S. H. Brandsma, A. D. Vethaak, J. J. Garcia-Vallejo, M. H. Lamoree, Discovery and quantification of plastic particle pollution in human blood. Environ. Int. 163, 107199 (2022).

[2]https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adi8716