《Aquatic Toxicology》：Exploring the Mechanisms of Neurotoxic effects from Combined Exposure to Polystyrene and Microcystin-LR in
Caenorhabditis elegans
編輯推薦：
為探究微塑料（MPs）與微囊藻毒素 - LR（MC-LR）聯合暴露的神經毒性，研究人員以秀麗隱桿線蟲（C. elegans）為模型開展研究。結果發現聯合暴露影響線蟲運動行為、破壞神經元結構等。該研究為評估環境健康風險提供新視角。
在如今這個塑料制品無處不在的時代，塑料垃圾的數量正以驚人的速度增長。大量塑料廢棄物在環境中逐漸分解，形成了微小的塑料顆粒 —— 微塑料（MPs）。這些微塑料就像隱藏在環境中的 “小惡魔”，悄無聲息地擴散到水、土壤、大氣，甚至進入各種生物體內，包括人類。與此同時，在水環境中，藍藻產生的微囊藻毒素（MCs）也不容忽視，其中微囊藻毒素 - LR（MC-LR）因分布廣泛、毒性強而備受關注。MPs 和 MC-LR 常常在環境中同時出現，MPs 還能作為載體，讓 MC-LR 更容易被生物攝取，這無疑增加了潛在風險。然而，目前對于它們聯合暴露對神經系統的影響，科學界了解甚少。
為了填補這一知識空白，來自國內的研究人員針對這一問題展開了深入研究。他們以秀麗隱桿線蟲（C. elegans）為研究模型，這是一種在生命科學研究中常用的模式生物，它的神經系統結構清晰，生命周期短、繁殖快，便于進行各種實驗觀察。研究人員通過一系列實驗，探究了 MPs 中的聚苯乙烯（PS）與 MC-LR 聯合暴露對秀麗隱桿線蟲的神經毒性影響，相關研究成果發表在《Aquatic Toxicology》雜志上。
在研究過程中，研究人員主要運用了掃描電子顯微鏡（SEM）和傅里葉變換紅外光譜（FTIR）技術來對 PS 進行表征分析；通過觀察秀麗隱桿線蟲的生存情況和運動行為來評估 PS 和 MC-LR 單獨及聯合暴露的影響；采用相關檢測方法測定氧化應激指標、神經遞質水平以及神經遞質相關基因的表達情況 。
在 PS 的表征方面，SEM 圖像顯示 PS 顆粒呈球形，形狀規則，表面光滑，FTIR 光譜結果也與以往研究相符，這為后續實驗提供了 PS 的基礎特性數據。
關于 PS 和 MC-LR 單獨暴露對線蟲存活率的影響實驗中，研究發現不同劑量的 PS 暴露 24 和 48 小時對線蟲存活率沒有影響，然而高劑量的 MC-LR 暴露則會顯著降低線蟲存活率。
在探究單獨暴露對運動行為的影響時，研究人員發現，隨著 PS 和 MC-LR 濃度的增加，線蟲的運動行為呈劑量依賴性下降，這表明兩種物質單獨存在時就會對秀麗隱桿線蟲的運動能力產生不良影響。
接著，研究人員根據運動行為和生存結果，選取了低、中、高聯合劑量組，研究聯合暴露的影響。結果顯示，聯合暴露使線蟲體內氧化應激指標水平升高，這意味著線蟲體內的氧化還原平衡被打破，產生了更多的氧化壓力。同時，聯合暴露還導致了神經元的損失，破壞了線蟲的神經系統結構。在神經遞質方面，聯合暴露使得血清素、谷氨酸、γ- 氨基丁酸（GABA）和多巴胺等神經遞質水平降低，但對膽堿能神經元沒有影響，并且神經遞質相關基因的表達也有所下降，其中高劑量組的影響最為顯著。
綜合上述研究結果，研究人員得出結論：PS 和 MC-LR 單獨暴露均會影響秀麗隱桿線蟲的運動行為，而二者聯合暴露不僅進一步影響運動行為，還破壞了線蟲的神經元結構，改變了氧化應激指標，降低了多種神經遞質水平，下調了神經遞質相關基因的表達。
這項研究意義重大。它首次詳細研究了 PS 和 MC-LR 聯合作用對秀麗隱桿線蟲神經系統的影響，為深入了解環境中多種污染物共存時的潛在風險提供了新的視角。這不僅有助于我們更好地評估水生生態系統的健康狀況，也為食品安全領域提供了重要參考，讓人們更加重視環境中微塑料和微囊藻毒素 - LR 聯合污染可能對生物和人類健康造成的威脅，為后續制定相關的環境保護政策和措施提供了有力的科學依據。
