Science Bulletin:加速老化:微塑料暴露的隐患

文摘   2024-07-03 10:35   北京  

Science Bulletin:加速老化:微塑料暴露的隐患

数据一览:


图1 | 全球老龄人口塑料污染暴露风险分析。(a)多个国家的老龄化人口率和人均管理不善的塑料废物量(2019年)。有代表性的国家用箭头表示。(b)按国家划分的方案分配情况。N = 49。计算风险指数的方法已在方法部分中描述。(c)老龄人口塑料污染风险指数最高的28个国家。右侧的散点图说明了所有49个国家的指数数据分布。(d)历年(2000 - 2019年)中国老年人口比例和管理不善的塑料废物比例。


各国在微塑料暴露方面面临不同的挑战。例如,日本尽管老龄化严重,但有效管理了塑料废物处置,确保了较低的环境污染水平(图1a)。相反,尽管没有显著的老龄化人口,菲律宾和委内瑞拉由于塑料废物管理不善而面临重大健康危害。为了评估国家级别的风险,每个国家都开发了针对老年人口的塑料污染风险指数(PPRIAP)(补充说明1#在线)。该指数表明每个国家的老年人口对塑料污染影响的易感性(图1b, c)。由于实施了有效的环境政策,中国过去二十年中管理不当的塑料废物比例减少了约60%(图1d)。人口老龄化的持续加剧了脆弱人群暴露于与微塑料污染相关的环境压力源的趋势。

图2 | MP暴露加剧了衰老表型
由上图可得:

  • 微塑料对老年个体的影响显著:老年小鼠暴露于微塑料后表现出体重下降、体毛颜色变化、脊柱弯曲度增加和骨矿密度降低等显著变化,运动能力下降,表明微塑料对老年个体的影响显著,而年轻小鼠受影响较小。

  • 老年小鼠的免疫反应增强:暴露于微塑料的老年小鼠显示血清天冬氨酸氨基转移酶(AST)和丙氨酸转氨酶(ALT)水平升高,免疫因子IL6和TNF-a水平升高,表明老年小鼠的免疫反应增强。

  • 多器官基因表达变化:微塑料暴露导致老年小鼠肝脏和脾脏中的基因表达显著变化,尤其是免疫相关途径和铁死亡途径的激活,显示微塑料对多个器官的影响。

  • 癌症风险增加:微塑料暴露可能增强老年个体的疾病途径,尤其是与癌症相关的途径,增加癌症发展的风险。微塑料暴露后老年小鼠肝脏和脾脏中的p53水平升高,进一步支持这一观点。

  • Krüppel样因子的作用:Krüppel样因子(KLFs)在微塑料暴露后作为主要转录因子出现,调控老化疾病相关的基因表达,表明KLFs在微塑料引发的老化过程中起重要作用。

  • 全球老龄化趋势与微塑料污染的双重危机:随着全球老龄化加剧,微塑料污染对老年人健康的影响将更加显著,亟需更多研究和有效的环境政策应对这一双重危机。



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总结:
在本研究中,开发了PPRIAP(老年人口塑料污染风险指数),用于评估国家层面塑料污染对老年人口的威胁。虽然未能应用实际的人群微塑料暴露水平进行分析,但文章分析首次在全球范围内比较了老年人口暴露于微塑料的潜在风险。对小鼠进行的实验揭示了微塑料暴露对老化的惊人影响,突显出这一之前被低估的危险。通过转录组测序和多个生理指标的评估,确立了微塑料对老年小鼠的早衰效应。研究结果表明,微塑料对健康构成重大威胁和致病风险,不仅会导致组织损伤,还可能促进老年哺乳动物的癌症发生。


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