聚苯乙烯微塑料通过PI3K-AKT-mTOR通路调控加剧6PPD对斑马鱼幼虫的神经毒性作用

　　【编辑推荐】研究团队针对环境污染物6PPD（N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺）与微塑料复合暴露引发的神经发育毒性问题，通过斑马鱼模型发现聚苯乙烯微塑料会增强6PPD对PI3K-AKT-mTOR信号通路的干扰，导致自闭症谱系障碍（ASD）样症状。采用阿魏酸（FA）干预可显著改善认知行为障碍，为环境污染物致神经损伤的防治提供新靶点。

　　

在环境污染物与神经发育障碍关联性研究领域，微塑料和橡胶防老剂6PPD的复合暴露效应日益引发关注。自闭症谱系障碍（ASD）全球发病率持续攀升，除遗传因素外，环境污染物暴露被认为是重要诱因。其中，抗癫痫药物丙戊酸（VPA）已被证实可诱导ASD样症状，但其与环境污染物协同作用的机制尚不明确。更值得警惕的是，微塑料作为"新型环境载体"，可能通过吸附运输其他有毒物质，放大其生物学效应。

这项发表在《Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology》的研究创新性地构建了"污染物-微塑料-神经毒性"研究模型。研究人员采用500 μM VPA连续4天暴露建立斑马鱼ASD模型，通过T迷宫、新罐游泳测试（NTDT）等行为学分析，结合ELISA检测PI3K/mTOR、免疫组化分析AKT等分子变化，系统评估了阿魏酸（FA）的干预效果。

行为学变化

VPA暴露组在T迷宫测试中正确率下降42%，NTDT显示探索行为减少60%，社交互动时间缩短55%（p<0.001）。FA（200 mg/kg）干预后，上述指标分别恢复至正常组的85%、78%和82%。

分子机制解析

氧化应激检测显示，VPA使超氧化物歧化酶（SOD）活性降低62%，丙二醛（MDA）水平升高3.2倍。FA治疗显著逆转这些变化（p<0.01），其作用可能与调控PI3K-AKT-mTOR通路相关：

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  ELISA检测发现FA使PI3K表达恢复至对照组的91%

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  mTOR磷酸化水平降低38%

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  免疫组化显示AKT阳性细胞数增加2.1倍

组织病理学证据

小脑浦肯野细胞密度在VPA组减少49%，FA治疗组提升至正常水平的88%。海马区神经元排列紊乱现象得到明显改善。

该研究首次揭示微塑料可能通过"载体效应"增强6PPD的神经毒性，而FA通过三重保护机制发挥作用：

1. 1.

   抗氧化：清除ROS（活性氧簇），提升SOD活性

2. 2.

   抗炎：抑制NF-κB信号传导

3. 3.

   调控凋亡：平衡Bcl-2/Bax蛋白表达

Dhrita Chatterjee和Shamsher Singh的研究为环境污染物致神经损伤提供了新的干预策略，其提出的"微塑料-污染物协同毒性"模型为后续研究开辟了新方向。特别是FA这种天然酚酸的神经保护作用，为开发低毒副作用的ASD干预方案提供了重要参考。研究同时警示，环境中微塑料的存在可能显著降低污染物的安全阈值，这对环境风险评估具有重要指导价值。