双酚类物质对神经细胞的影响

生物学家警告说，许多日常用品中含有的双酚类物质会损害人类重要的大脑功能。他们的研究表明，即使是少量的塑化剂双酚A和双酚S也会破坏鱼类大脑神经细胞之间的信号传递。研究人员认为类似的干扰很可能也会发生在成人的大脑中。

　　

许多日常用品中含有的增塑剂会损害人类重要的大脑功能。Bayreuth大学的生物学家在《通信生物学》上发表的一篇文章中警告说，这是一种危险。他们的研究表明，即使是少量的增塑剂双酚A和双酚S也会破坏鱼类大脑神经细胞之间的信号传递。研究人员认为类似的干扰很可能也会发生在成人的大脑中。因此，他们呼吁迅速开发对中枢神经系统不构成危险的替代性增塑剂。

双酚类增塑剂存在于世界各地的大量塑料制品中，例如食品包装、塑料餐具、饮料瓶、玩具、牙齿填充物和婴儿假人中。近年来，许多健康风险已经与之相关，特别是双酚A（BPA）。动物生理学研究小组的Peter Machnik博士领导的Bayreuth研究小组（Stefan Schuster教授领导）现在首次研究了增塑剂对成人大脑神经细胞间信号传递的影响。这项研究不仅涉及双酚A，还涉及双酚S（BPS），双酚S通常被认为对健康危害较小。他们的发现：这两种增塑剂都会损害大脑神经细胞之间的通讯。

对神经系统的永久性损伤

对大脑的有害影响主要影响不同神经功能之间的微妙平衡。当一些脑细胞传递信号触发下游细胞兴奋状态时，其他脑细胞则具有抑制下游细胞的功能。然而，兴奋和抑制的协调对于一个完整的中枢神经系统是必不可少的。”众所周知，脊椎动物神经系统的许多紊乱都是由兴奋信号和抑制信号不协调或不协调引起的。因此，更令人震惊的是，塑化剂BPA和BPS严重损害了这种协调性，”该研究的主要作者Peter Machnik博士解释说。“我们惊讶地发现，许多行业中使用的塑化剂影响了鱼类的许多重要大脑功能。正如我们能够证明的那样，这种损害不会立即发生。然而，当脑细胞接触少量双酚a或双酚S一个月后，损伤是显而易见的，”来自Bayreuth的博士生、该研究的第一作者Elisabeth Schirmer说。结果表明，增塑剂会影响脑细胞的动作电位。它们通过突触改变信号的化学和电传递。此外，它们还破坏了对听觉和视觉刺激的感知和处理非常重要的电路。

研究的重点是鱼脑中最大的两个神经细胞，即毛特纳细胞。它们整合了所有的感官刺激，当捕食者靠近时，所有这些刺激都必须以精确协调的方式快速处理。在这种情况下，Mauthner细胞会触发救生逃生反应。由于这种对生存至关重要的功能，它们在进化过程中变得特别强大。Mauthner细胞能够在一定程度上抵御破坏性的影响，或者事后对损害进行补偿。这使得增塑剂能够对这些细胞造成相当大的损害变得更加重要。

结果对人类的可转移性——对替代增塑剂的需求

“通过对鱼类大脑的研究获得的结果证明了双酚A和双酚S也会严重损害大脑的评估是正确的成人的大脑。在这种背景下，科学和工业界有必要开发新的增塑剂来取代这些双酚类物质，同时对人类健康是安全的，”Peter Machnik博士说。Stefan Schuster教授补充道：“此外，我们在研究中使用的研究技术的效率可以证明对替代增塑剂的开发有重要帮助。这项研究由德国研究基金会（DFG）资助，是Reinhart-Koselleck项目的一部分。

Journal Reference:

1. Elisabeth Schirmer, Stefan Schuster, Peter Machnik. Bisphenols exert detrimental effects on neuronal signaling in mature vertebrate brains. Communications Biology, 2021; 4 (1) DOI: 10.1038/s42003-021-01966-w