近日,，我校生物化學與分子生物學學科暨煤炭環(huán)境致病與防治教育部重點實驗室解軍教授團隊在中國科學院1區(qū)top期刊《Journal of Hazardous Materials》（影響因子12.2）發(fā)表高水平論文,。該論文題為“Microplastics induce human kidney development retardation through ATP-mediated glucose metabolism rewiring”，基礎(chǔ)醫(yī)學院生化教研室青年教師周冰蕊為論文第一作者,，解軍教授擔任通訊作者,。

微塑料污染逐漸演變成一個全球性的環(huán)境難題，給人類健康帶來了潛在威脅,。大量研究表明,，微塑料可能會對人體多個器官造成損害,，涵蓋大腦、肝臟,、腸道,、卵巢以及腎臟等重要部位。盡管越來越多的證據(jù)顯示,，成年人接觸微塑料存在健康風險,，但微塑料對人類器官發(fā)育的潛在影響，在很大程度上仍是未知領(lǐng)域,。腎臟作為人體負責凈化血液,、排泄廢物并維持體內(nèi)平衡的關(guān)鍵器官，極易受到環(huán)境污染物的侵害,。

腎祖細胞（NPC）階段是早期腎臟發(fā)育的關(guān)鍵時期,。孕期如果接觸毒素，很可能導致腎臟先天性異常和腎功能障礙,。已有研究表明,，微塑料暴露會對成年動物的腎臟和腎細胞系產(chǎn)生腎毒性。然而,，孕期微塑料暴露對腎臟發(fā)生過程的影響,，至今尚無定論。雖然腎細胞系和小鼠模型常被用于微塑料毒理學研究,，但這些模型無法精準展現(xiàn)人類腎臟的完整發(fā)育過程,。因此，來源于人類多能干細胞的腎臟類器官,，成為研究腎臟發(fā)育和評估發(fā)育毒理學的理想模型,。

微塑料通過代謝重編程導致人腎臟發(fā)育受阻

本研究首次揭示了微塑料暴露導致的人類腎臟發(fā)育紊亂與代謝重編程之間的緊密聯(lián)系。研究結(jié)果顯示,，微塑料會附著在腎小管上皮細胞（NPC）的膜上,，進而引發(fā)氧化性DNA損傷。在微塑料暴露的情況下,，腎臟器官樣結(jié)構(gòu)明顯變小,，近端和遠端腎小管數(shù)量減少。通過轉(zhuǎn)錄組學和中心碳代謝分析發(fā)現(xiàn),，NPC中的基因表達出現(xiàn)顯著變化，葡萄糖代謝也陷入紊亂狀態(tài),。具體表現(xiàn)為,，糖酵解過程受到抑制，而三羧酸循環(huán)（TCA）活性增強,，這意味著在NPC階段,，人體對微塑料暴露產(chǎn)生了代謝重編程反應(yīng),。糖酵解的減弱，致使經(jīng)過微塑料處理的器官樣結(jié)構(gòu)變小,，腎小管排列也出現(xiàn)異常,。此外，本研究還深入闡明了微塑料引發(fā)腎臟毒性的內(nèi)在機制,，為潛在的人類風險評估提供了寶貴依據(jù),。研究中鑒定出的基因和代謝物，有望成為微塑料引起腎臟毒性的早期生物標志物和治療靶點,。

（圖文/周冰蕊）