随着微纳塑料污染的加剧，经口摄入已成为人类暴露于微纳塑料的主要途径，使得胃肠道成为首先受影响的重要器官之一。肠道损伤可能对微纳塑料暴露导致的神经毒性产生的影响引发了研究者们的广泛关注。然而，微纳塑料通过微生物群-肠脑轴导致神经毒性的复杂机制仍未阐明。为此，我院的黄振烈教授团队在一种肠道特异性对纳米塑料高度敏感的肠道Nrf2特异性敲除小鼠中开展了一系列实验研究。该研究结果于8月19日在国际权威学术期刊《ACS Nano》在线发表，题为Fragile Guts Make Fragile Brains: Intestinal Epithelial Nrf2 Deficiency Exacerbates Neurotoxicity Induced by Polystyrene Nanoplastics，博士后梁博萱、2024级博士生邓艳红、博士后黄煜基和钟怡洲为本文共同第一作者；黄振烈教授为本文独立通讯作者。
图：肠道上皮细胞Nrf2缺失加剧聚苯乙烯纳米塑料诱导的神经毒性
该研究结果显示，聚苯乙烯纳米塑料的暴露导致小鼠肠道微生物群失调，表现为肺炎支原体和放线菌科的增殖，进而导致肠道中白细胞介素17C（IL-17C）产量的增加。这些IL-17C通过血液进入大脑，引发炎症和脑损伤。该研究揭示了肠道与神经系统健康之间的直接关联。特别是在纳米塑料暴露的背景下，肠道上皮细胞Nrf2特异性敲除的小鼠表现出更严重的神经毒性。这种现象归因于这些小鼠肠道中与IL-17C生成相关的微生物群（如根瘤菌和洛夫氏菌）在纳米塑料刺激下的显著增加。研究还发现，通过体内使用抗IL-17C中和抗体或抗生素可以缓解纳米塑料引起的神经毒性。该研究结果加深了我们对肠脑轴在纳米塑料诱导神经毒性中调控机制的理解，并强调了保持肠道健康对减轻纳米塑料诱导神经毒性效应的重要性。
图：本研究摘要图
黄振烈团队近5年来聚焦“以微纳塑料为代表的新污染物暴露与健康效应”这一国际前沿研究热点，相继在《ACS Nano, 2024》《Environmental Health Perspectives, 2024》《Advanced Science, 2023a, 2023b, 2024》《Journal of Hazardous Materials, 2022, 2024》《Particle and Fibre Toxicology, 2021, 2023》《Environment International, 2023, 2024》《Science of The Total Environment, 2024a, 2024b》《Environmental Pollution, 2023》等国际权威期刊发表系列高质量的研究成果。上述研究得到了国家自然科学基金面上项目（4项）、广东省国际科技合作项目、广东省自然科学基金等课题的资助。
