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中科院深圳先进院在环境污染物脑-睾丸轴破坏男性生育力研究中取得重要进展

微塑料污染对脑健康及生殖健康的影响    2022-08-30

近期,由中科院深圳先进技术研究院李蕾研究员承担的ANSO联合研究合作专项“微塑料污染对脑健康及生殖健康的影响及其器官屏障功能破坏研究”项目组,在有机污染物在脑-睾丸轴层面破坏男性生育力方面的研究中取得重要进展,该项目成果论文以“Perfluorooctanesulfonic acid exposure altered hypothalamic metabolism and disturbed male fecundity”为题于2022年06月23日在环境污染领域权威期刊《Science of The Total Environment》上(IF=10.753)在线(online)发表,期刊发表时间为2022年10月20日。



有机污染物PFOS在脑-睾丸轴层面对睾酮水平及精子活力产生破坏作用

微塑料(microplastics,<5毫米的塑料颗粒,又称塑料微粒)是近年备受关注的环境污染物,其表面易富集其他难降解有机污染物如双酚A(BPA)、全氟辛烷磺酸盐(PFOS)等。其中PFOS具备疏油、疏水、化学性质稳定等特性,其应用广泛,污染范围广。前期研究表明PFOS具备一定的生殖毒性,作用于睾丸内的精原细胞、睾丸支持细胞和睾丸间质细胞等,破坏睾丸的生精功能及激素分泌功能。此外,已有报道指出PFOS可以穿过血脑屏障进入大脑组织。但是PFOS的神经毒性研究相对较少,尤其是其会否作用于下丘脑-垂体-性腺轴尚未有具体的研究报道。

在ANSO国际合作框架的指导和项目支持下,李蕾研究员团队积极与香港浸会大学生物系Chris KC Wong教授课题组、桂林医学院广西省环境污染物研究与组学分析重点实验室黎镜波教授课题组展开合作,在神经生物学、生殖内分泌与环境毒理学的交叉领域,针对PFOS这一难降解有机污染物对男性生育力的破坏作用及机制展开合作研究,发现PFOS暴露会导致下丘脑代谢组的紊乱,其中包括神经递质的代谢通路紊乱,继而影响下丘脑-垂体-性腺轴中促黄体生成素的水平,最终影响睾丸中的生精过程及甾体激素合成过程,导致精子活动能力的降低,破坏男性生育力。这一发现从整合生理学的角度出发,发现难降解有机物PFOS不但可以在睾丸局部产生破坏作用,还会在“脑-睾丸轴”系统的层面对男性生育力产生影响。此外,该研究也发现PFOS暴露激活了大脑中的蓝斑、丘脑室旁核及外侧隔核等压力应激相关核团,且伴随动物的焦虑样行为,提示其对负性情绪的影响值得更多关注。该研究也得到了国自然基金委面上项目等支持。

此外,在ANSO项目的支持下,另外一项由ANSO联合研究合作专项香港理工大学合作PI牵头的、李蕾研究员团队参与的多团队合作的研究也取得阶段性成果。研究发现香港特别行政区的居民粪便含有大量微塑料,提示微塑料污染的严重性及其对健康影响评估研究的重要性。该研究以“Preliminary Findings of the High Quantity of Microplastics in Faeces of Hong Kong Residents”为题于2022年7月23日在《toxics》期刊上发表。目前,研究团队正在微塑料合并PFOS污染对生殖健康和脑健康的领域与孟加拉国贾汉吉尔纳加尔大学、孟加拉国工程技术大学、日本九州大学、香港理工大学、桂林医学院等继续推进科研进展。



香港居民粪便中检测到的微塑料


附论文引用信息:

Zijie Li, Ziyi Lin, Shuqin Ji, Keng-Po Lai, Hin-Ting Wan, Chris Kong Chu Wong, Lei Li, Perfluorooctanesulfonic acid exposure altered hypothalamic metabolism and disturbed male fecundity, Science of The Total Environment, Volume 844, 2022, 156881, ISSN 0048-9697, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.156881.

Ho, Yuen-Wa, Jin Yan Lim, Yun Kit Yeoh, Jia-Chi Chiou, Yuyan Zhu, Keng Po Lai, Lei Li, Paul Kay Sheung Chan, and James Kar-Hei Fang. 2022. "Preliminary Findings of the High Quantity of Microplastics in Faeces of Hong Kong Residents" Toxics 10, no. 8: 414. https://doi.org/10.3390/toxics10080414

供稿人:李蕾,中科院深圳先进技术研究院

联系邮箱:saralilei@siat.ac.cn 
 

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