微塑料（MPs）帶來(lái)的環(huán)境污染及對(duì)人類健康的不利影響正引起社會(huì)廣泛關(guān)注。塑料微粒指直徑小于5毫米的塑料顆粒，它們主要來(lái)源于塑料制品的分解、微纖維的釋放以及微塑料顆粒的加工等過(guò)程。這些微小的顆粒被發(fā)現(xiàn)在海洋、淡水、土壤和空氣中，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和生命體都造成了不可忽視的影響。國(guó)際上已有超過(guò)100項(xiàng)研究成果聚焦于海洋動(dòng)物模型，發(fā)現(xiàn)微塑料可能在特定組織或器官中積累并造成損害。然而，微塑料暴露的有害影響是否僅限于特定器官或組織，抑或是在整個(gè)生物體的層面產(chǎn)生系統(tǒng)性的威脅，例如影響壽命長(zhǎng)短等，仍是未解的問(wèn)題。黑腹果蠅，因其行為多樣、基因保守、生命周期短等優(yōu)勢(shì)，成為回答上述問(wèn)題的理想動(dòng)物模型。

7月18日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院（簡(jiǎn)稱“深圳先進(jìn)院”）腦認(rèn)知與腦疾病研究所/深港腦科學(xué)創(chuàng)新研究院劉暢研究員團(tuán)隊(duì)與李蕾研究員團(tuán)隊(duì)合作，在Zoological Research上發(fā)表了題為“Microplastic exposure disturbs sleep structure, reduces lifespan, and decreases ovary size in Drosophila melanogaster”的研究論文，并當(dāng)選封面文章。

Zoological Research?文章封面

研究團(tuán)隊(duì)利用陸生動(dòng)物黑腹果蠅為模型，對(duì)腦、腸以及卵巢這幾種組織器官進(jìn)行系統(tǒng)比較，并結(jié)合行為學(xué)與轉(zhuǎn)錄組分析等，發(fā)現(xiàn)飲食攝入微塑料會(huì)導(dǎo)致睡眠結(jié)構(gòu)紊亂、壽命縮短以及生殖力損害，并表征了其對(duì)多條信號(hào)通路的基因毒性影響。

文章上線截圖

在本研究中，研究團(tuán)隊(duì)利用陸生動(dòng)物模型黑腹果蠅（Drosophila melanogaster），研究飲食攝入1-5微米微塑料的系統(tǒng)性影響及其分子機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)微塑料的攝入可導(dǎo)致腸道損傷；短期微塑料暴露足以引起白天睡眠片段時(shí)長(zhǎng)增加，睡眠結(jié)構(gòu)受到干擾；終生暴露于微塑料會(huì)導(dǎo)致果蠅的壽命顯著縮短；除了個(gè)體健康，在繁衍能力上，其暴露導(dǎo)致卵巢體積縮小及雌蠅產(chǎn)卵率的下降趨勢(shì)。

微塑料暴露系統(tǒng)影響果蠅健康的示意圖

盡管暴露后的大腦及卵巢內(nèi)并未觀察到微塑料的存在，但腦組織及卵巢組織轉(zhuǎn)錄組分析表明其基因表達(dá)受到干擾，具體包括：在大腦中，微塑料暴露引起蛋白水解和碳水化合物代謝過(guò)程相關(guān)基因通路的改變；在卵巢中，微塑料暴露誘導(dǎo)了與炎性反應(yīng)、晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)及代謝過(guò)程相關(guān)的基因毒性效應(yīng)。該研究表明微塑料暴露的影響不僅僅局限于特定器官組織，而是系統(tǒng)性的影響了生物體的健康，包括了壽命、睡眠和生殖力，并從轉(zhuǎn)錄水平提供了對(duì)器官/組織損傷與系統(tǒng)功能之間聯(lián)系的分子機(jī)制的深入洞察。

深圳先進(jìn)院劉暢團(tuán)隊(duì)助理研究員閆薇和李蕾團(tuán)隊(duì)研究生（已畢業(yè)）李子杰為文章共同第一作者，劉暢研究員和李蕾研究員為文章的共同通訊作者。該研究得到了“一帶一路”國(guó)際科學(xué)組織聯(lián)盟（ANSO）、國(guó)家自然科學(xué)基金委、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金委、深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)等項(xiàng)目資助。