在动物物种中，脑-肠轴是胃肠道(GI)和中枢神经系统(CNS)之间一种复杂的双向网络，其由许多微生物、免疫、神经元和激素通路所组成，会深刻影响生物体的发育和健康。虽然纳米塑料(NPs)已被证明会对鱼类造成肠道和神经毒性，但其中对神经递质和肠道微生物相互作用的潜在毒性机制，特别是在环境相关污染物浓度下，仍不清楚。中国环境科学研究院吴丰昌院士和赵晓丽研究员研究了44 nm聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)对斑马鱼(Danio-rerio)脑肠微生物轴和胚胎幼体发育的影响。

本文要点：

（1）利用1、10和100 μg/L PS-NPs处理斑马鱼30天后会抑制其生长，并对炎症反应和肠道通透性产生不利影响。靶向代谢组学分析表明，42种与神经传递有关的代谢物会发生改变。3,4-二羟基苯乙酸(DOPAC)会在PS-NP处理后呈现剂量依赖性的降低确实。与对照组相比，14种代谢物的变化与Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes等3个微生物组的变化有关。8种代谢物的改变与Proteobacteria呈显著正相关，而组胺（His）和氯化乙酰胆碱（ACh chloride）则与Proteobacteria呈显著负相关。

（2）此外，PS-NPs也会在后代的胃肠道中积累，并损害F1(受精后2小时)胚胎的发育，包括减少自发运动、孵化率和长度等。实验结果表明，PS-NPs会引起斑马鱼肠道炎症、生长抑制和发育受限，而这些也与脑肠菌群轴的调节紊乱密切相关。综上所述，该研究充分揭示了外源生物对于脑肠微生物群的调控和干扰，证明PS-NPs对水生生物存在一定的环境健康风险。

Miaomiao Teng. et al. Polystyrene Nanoplastics Toxicity to Zebrafish: Dysregulation of the Brain−Intestine−Microbiota Axis. ACS Nano. 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c01872

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c01872