引言
该文首先通过分析来自五个流行匿名品牌的一次性纸杯，确定了释放MPs最多的品牌。我们收集并富集了这些微塑料，然后通过灌胃方式给怀孕小鼠喂食，以模拟人类日常摄入水平。
在对13种组织类型中微塑料的生物累积进行评估后，发现这些微塑料显著优先积累在胎儿、胎盘、肾脏、脾脏、肺和心脏中。这种组织特异性的微塑料沉积与受损的表型相关联。作者又进一步分析了盲肠样本的微生物群以及小鼠的血液、胎盘和乳腺的转录组，以研究微塑料暴露的局部和系统性影响。在中等暴露水平下，发现盲肠微生物群和与代谢、神经退行性疾病、免疫反应和流产相关的基因表达发生了系统性紊乱。
结果简要分析
一次性纸杯中浓缩微塑料的质量、
尺寸分布及特性
从5个品牌中获取了500毫升的一次性纸杯（DPCs），并将其注入85-90°C的超纯水，静置15分钟，以模拟在热饮消费过程中微塑料（MPs）的释放。为了评估MPs的尺寸，使用BioTek Cytation 3进行荧光分析以评估粒径分布。1 C、10 C和100 C组的MPs粒径分别在6 - 70微米、6 - 62.1微米和6 - 154微米之间。大多数颗粒的尺寸小于10微米。所有组的颗粒的中位尺寸相似。
微塑料暴露导致母体生理变化
和胎儿生长受限
为了研究来自一次性纸杯（DPC）的微塑料（MPs）的生殖毒性，文章通过灌胃给孕鼠模型施用不同剂量的微塑料，并分析了其对发育和生理的影响（图2A）。广义线性模型（GLM）显示微塑料暴露与腺泡比率之间存在显著的负相关关系（图2B）。GLM方法扩展了线性回归的能力，以适应具有非正态误差分布的响应变量。在此模型中，将微塑料剂量作为连续的自变量，值为0、1、10和100，以模拟不同剂量。此外，相对于微塑料暴露，肝脏相对重量的增加趋势表明可能存在肝脏肥大或增生（图2C）。进一步地，在GLM中引入窝产数作为协变量，研究暴露剂量与胎儿生长参数之间的关系。注意到胎盘迷宫区随暴露剂量减少，表明胎盘功能受损（图2D）。这种功能障碍与胎儿存活率的下降相关（图2E和2F）。可存活胎儿的总重量（图2G），以及个体胎儿指标如重量和下颌长度，也与微塑料暴露呈现负剂量依赖性相关（图2H）。
考虑到母体和胎儿健康的相互联系，母体的生理变化如肝脏肥大可能会影响胎儿发育。母体肝脏肥大可能表明由于微塑料暴露引起的系统性应激反应或代谢紊乱，这可能影响胎盘功能，导致营养和氧气传递受损，从而引起胎儿生长受限。此外，乳腺发育的变化可能反映了更广泛的内分泌或代谢紊乱，这可能通过改变的母胎信号通路进一步损害胎儿发育。这些效应的剂量依赖性表明，微塑料暴露水平与不良结果的严重程度之间可能存在因果关系。
胎儿-母体组织中的微塑料粒径分布
异质性与表型受损相关
为了探讨沉积在不同组织中的微塑料对表型受损的贡献，使用多元回归模型来研究组织中沉积的微塑料对乳腺泡比（乳腺发育）、肝脏/体重比、胎盘迷宫区和胎儿存活率的影响（方法；见图3E，3F，图S7C，S7D）。沉积在各种组织中的微塑料解释了12.4%到35.4%的观察到的差异。例如，沉积在乳腺中的微塑料对乳腺发育产生了负面影响，解释了乳腺泡比减少中12.4%的差异（见图3E）。沉积在血液、小脑、肝脏和大脑皮层中的微塑料共同解释了胎盘迷宫区的35.4%差异（见图3F）。血液中的微塑料对胎盘迷宫区的负面影响最大。
结果显示，微塑料在胎儿和胎盘组织中积累最多，并且这些沉积与组织的功能受损相关联。不同暴露水平下，微塑料的大小和分布在不同组织中存在显著差异，这表明微塑料在体内的吸收和沉积过程中可能发生了变化。此外，多元回归分析表明，微塑料的沉积对母体和胎儿的生理健康有显著影响，尤其是对胎盘功能的负面影响最大。
微生物组功能紊乱对
微塑料暴露的响应
在微塑料（MPs）暴露后，微生物组显示出显著的功能紊乱，主要表现为厚壁菌门（Firmicutes）减少和拟杆菌门（Bacteroidetes）增加。适度的DPCs消费（每天约3.3杯）导致微生物组的组成发生明显变化，影响了代谢和免疫系统。代谢途径的分析显示，脂肪酸生物合成增加，而氯化苯酚降解途径减少，这可能表明解毒能力的降低。此外，氨基酸和核苷酸的生物合成显著下调，进一步表明蛋白质和DNA合成的系统性下降。这些变化提示微塑料暴露可能对宿主健康造成负面影响。
微塑料暴露导致组织特异性转录组
异常对健康可能产生的影响
微塑料暴露引发了组织特异性的转录组异常，可能对健康产生影响。在血液、胎盘和乳腺组织中，我们发现暴露剂量依赖性的基因表达变化，具体表现为神经退行性疾病、病毒感染、核糖体功能和蛋白加工等通路的增加。在血液中，暴露还导致了氧化应激和心血管适应的变化，同时免疫和炎症通路的减少可能削弱了免疫功能。在胎盘中，暴露同样导致了与神经退行性疾病和病毒感染相关的通路增加，以及对胎儿发育可能产生负面影响的代谢通路的下调。这些变化提示了微塑料暴露对生殖和整体健康的潜在风险。
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结论
研究详细阐述了暴露于真实微塑料及其相关毒素对生物系统的生理和分子后果，特别是在母体和胎儿健康方面。值得注意的是，每天3.3杯热水的消费量在普通人群的范围内，并且在BMD评估的安全边际内，因此微塑料暴露对胎儿发育、盲肠微生物群、免疫健康、神经系统、代谢和生殖功能的负面影响可能对人类健康具有普遍性。
这项研究呼吁对微塑料暴露中与DPCs（有害化学物质）相关的影响进行更严格的研究，并制定相应的食品安全标准，特别是在母胎关系的背景下。举例来说，使用ZnO纳米颗粒薄膜作为DPC衬里的替代材料，可能由于其生物相容性、可降解性和抗菌特性，有助于降低这些风险。
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