2025年9月15日,北京大學(xué)第三醫(yī)院中醫(yī)科李東教授、葉陽助理研究員聯(lián)合生殖醫(yī)學(xué)科趙越研究員在國際期刊Journal of Hazardous Materials(《危險(xiǎn)材料雜志》)發(fā)表題為“Polystyrene/polylactic acid microplastics impair transzonal projections and oocyte maturation via gut microbiota-mediated lipoprotein lipase inhibition”(聚苯乙烯/聚乳酸微塑料通過腸道菌群介導(dǎo)的脂蛋白脂肪酶抑制損害跨透明帶凸起與卵母細(xì)胞成熟)的研究論文。

論文截圖
當(dāng)前,全球不孕癥發(fā)生率持續(xù)上升,盡管輔助生殖技術(shù)不斷進(jìn)步,但仍面臨反復(fù)種植失敗和低成功率等問題,其中配子質(zhì)量是影響生殖結(jié)局的關(guān)鍵因素。近年來,研究者在不孕女性的子宮內(nèi)膜以及接受體外受精治療患者的卵泡液中均檢出多種微塑料,并發(fā)現(xiàn)其含量與受精率之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。
現(xiàn)有研究多集中于傳統(tǒng)聚苯乙烯(PS)微塑料通過氧化應(yīng)激等途徑引發(fā)的單一毒性效應(yīng),而對可生物降解的聚乳酸(PLA)微塑料的關(guān)注仍較為有限。隨著PLA的推廣應(yīng)用,其降解產(chǎn)物所帶來的微塑料累積問題逐漸顯現(xiàn),然而無論是PS還是PLA微塑料,對女性卵巢儲(chǔ)備功能、卵母細(xì)胞發(fā)育的影響及其在多器官間的交互作用機(jī)制,目前仍不明確。
該研究首次系統(tǒng)比較傳統(tǒng)與可降解微塑料的生殖毒性差異。研究明確顯示,PLA雖被視為可降解材料,但其在體外實(shí)驗(yàn)中對卵巢顆粒細(xì)胞表現(xiàn)出比PS微塑料更強(qiáng)的毒性——PLA微塑料的半數(shù)抑制濃度僅為PS微塑料的1/2至1/3,這一差異與其生物力學(xué)特性密切相關(guān)。而在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,PS微塑料更易破壞腸道屏障功能、引起菌群紊亂,并最終導(dǎo)致更為嚴(yán)重的卵巢功能損傷。
此外,該研究首次揭示“腸道菌群-脂蛋白脂肪酶”通路在微塑料生殖毒性中的關(guān)鍵作用。通過整合糞便菌群16S rRNA測序、血清代謝組學(xué)與卵巢轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)兩類微塑料均能夠擾亂腸道菌群結(jié)構(gòu),并顯著抑制卵巢中脂蛋白脂肪酶(LPL)的表達(dá)。LPL作為脂質(zhì)代謝的核心調(diào)控酶,其活性降低會(huì)進(jìn)一步破壞顆粒細(xì)胞與卵母細(xì)胞之間依賴“營養(yǎng)-信號通道”(即跨透明帶凸起,TZPs)的溝通,最終導(dǎo)致卵母細(xì)胞成熟障礙。

微塑料損害卵母細(xì)胞發(fā)育的機(jī)制
本研究針對日益嚴(yán)重的微塑料污染問題,提出腸道菌群可能作為防治微塑料所致生殖損傷的關(guān)鍵靶點(diǎn)。研究表明,菌群移植、益生元等菌群干預(yù)策略有望成為臨床緩解微塑料相關(guān)生殖障礙的新型治療手段。同時(shí),本研究為環(huán)境政策制定提供了科學(xué)依據(jù):建議在推廣PLA等可降解塑料的過程中,應(yīng)同步系統(tǒng)評估其降解產(chǎn)物(如微塑料與低聚物)的潛在生物毒性,避免造成“以新代舊”的二次污染問題。
北京大學(xué)第三醫(yī)院中醫(yī)科李東教授、葉陽助理研究員和生殖醫(yī)學(xué)科趙越研究員為該論文的共同通訊作者。北京大學(xué)第三醫(yī)院中醫(yī)科博士研究生張家誠、胡航綺以及祝雨田副研究員為該論文共同第一作者。該研究得到了北京市“十四五”中醫(yī)藥重點(diǎn)?啤皨D科”并超類建設(shè)項(xiàng)目、北京大學(xué)第三醫(yī)院“博采合璧”攻關(guān)項(xiàng)目以及北京大學(xué)第三醫(yī)院臨床重點(diǎn)項(xiàng)目的資助。
李東教授團(tuán)隊(duì)長期致力于生殖內(nèi)分泌疾病的發(fā)病機(jī)制及中醫(yī)藥干預(yù)策略研究,已開展多項(xiàng)圍繞中醫(yī)藥治療生殖系統(tǒng)疾病的臨床與基礎(chǔ)科研工作。近年來,團(tuán)隊(duì)相關(guān)研究成果相繼發(fā)表于Phytomedicine、Apoptosis、Chinese Medicine等領(lǐng)域內(nèi)權(quán)威期刊,并榮獲中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)。
(責(zé)任編輯:華康)