孙斐/于兴华团队揭示接触塑料渗滤液所引发的生殖毒性

塑料制品在现代生活中无处不在，从日常的饮水杯到各种食品包装。然而，随着塑料制品的广泛使用，其潜在的健康风险也逐渐受到关注。目前已有研究在人类粪便、肺、血液、胎盘等组织以及母乳中检测到了微塑料的身影，这无疑表明人类身体正遭受着广泛的微塑料污染。在众多塑料制品中，一次性塑料制品因其使用便捷、利用度高，在生活中被大量使用，成为了微塑料的重要来源之一，其使用频率之高也让它成为了人们关注的热点，经开水处理后的塑料制品所产生的渗滤液对男性生殖健康的影响更是一个备受关注的话题。

近日，浙江大学医学院附属邵逸夫医院孙斐/于兴华团队在Ecotoxicology and Environmental Safety杂志上在线发表了题为Impact of leachate from boiled-water-treated plastic products on male reproductive health: Insights from transcriptomic and metabolomic profiling的研究新成果。

团队调查了经过沸水处理的塑料杯，即包括聚丙烯（PP）、高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚苯乙烯（PS）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的塑料渗滤液对雄性生殖健康的影响。实验小鼠连续 180 天每天接受固定剂量的塑料渗滤液。

实验结束后观察发现，长期摄入该渗滤液会导致睾丸功能障碍和精子发生异常。尽管睾丸和附睾重量及激素波动较小，但组织病理学分析显示睾丸结构受损。其中，PP、HDPE、LDPE和PS处理组的生精小管明显空泡化，生殖细胞数量和活力显著下降，而PET处理组对睾丸、附睾及精子活力的破坏程度极小。明确表明接触塑料渗滤液会导致睾丸和附睾受到严重损害，同时精子功能受损，这种现象在 PP、HDPE、LDPE 和 PS 组中尤为明显，尽管在 PET 组中观察到的影响相对较小。

为探究塑料渗滤液影响雄性生殖健康的内在机制，团队对睾丸组织进行转录组分析。分析结果确定了一系列与精子发生相关的关键差异表达基因，其中蛋白酶体激活子亚基4 （Psme4）、基质抗原3（Stag3） ，还有双性和mab-3相关转录因子1 （Dmrt1） 尤为关键。Psme4 参与精子蛋白酶体功能，在精子发生时对组蛋白交换及双链断裂后 DNA 损伤修复起着不可或缺的作用；Stag3 对减数分裂黏连蛋白复合物活性至关重要，能确保染色体正确排列和分离；Dmrt1 编码的转录因子对雄性生殖细胞增殖和睾丸发育意义重大，可平衡精原细胞发育过程中的减数分裂抑制和有丝分裂促进。为验证转录组数据的可靠性，团队从测序数据中选取 Psme4、Stag3 和 Dmrt1 的 mRNA 进行实时荧光定量PCR（qPCR） 分析，结果显示这三个基因的表达谱与转录组数据集一致。此外，GO和KEGG分析进一步揭示了精子成分、有性生殖等相关重要生物学元件和通路。

同时，团队对经处理的小鼠睾丸组织进行代谢组学分析，发现脂质代谢相关代谢物显著变化。亚油酸含量大幅增加，这可能引发活性氧生成和脂质过氧化，对精子膜完整性和活力产生危害；磷脂酰甘油下调，暗示精子膜结构和功能受损；sn - 甘油 - 3 - 磷酸减少，表明脂质生物合成和能量产生途径受干扰。KEGG 分析证实了渗滤液对脂质代谢的破坏。与此同时也检测到雌三醇水平升高，这与精子数量和精液体积减少相关。

全面的联合组学分析显示，与睾丸精子发生密切相关的信号通路在接触渗滤液后发生了显著改变，这一结果有力地揭示了渗滤液对男性生殖健康的潜在破坏作用。亚油酸、sn - 甘油 - 3 - 磷酸等代谢物的异常变化与生殖功能受损密切相关。渗滤液对脂质代谢也具有显著影响。脂质代谢异常导致睾丸损伤，进而影响精子发生相关基因的表达，如 Psme4、Stag3 和 Dmrt1 均出现明显的表达异常。然而，目前仍需进一步深入研究，以明确这些渗滤液相关影响背后的潜在因素和作用机制。

该研究提供的基础证据清晰地揭示了接触塑料渗滤液所引发的生殖毒性，不仅对日常生活中选择安全的塑料杯具有重要指导意义，还强调了在塑料暴露的背景下，持续保护男性生殖健康的必要性。团队的研究为未来的相关研究和制定有效策略以减轻塑料渗滤液的有害影响奠定了基础。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651325000843

制版人：十一

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