围产期暴露于聚苯乙烯纳米塑料通过微生物群-肠-脑轴影响成年子代小鼠社会情感行为的机制研究

本研究针对环境中广泛存在的聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs）对发育早期个体的长期健康影响展开探索。河北医科大学团队通过建立围产期PS-NPs暴露的小鼠模型，结合行为学测试、肠道菌群16S rRNA测序和海马代谢组学分析，首次揭示PS-NPs通过破坏微生物群-肠-脑轴（Microbiota-Gut-Brain Axis）导致成年子代出现抑郁样行为、社交能力下降及海马神经元突触损伤。该研究为环境污染物跨代神经毒性机制提供了新见解，发表于《Brain, Behavior, and Immunity》。

　　

塑料污染已成为全球性环境危机，当这些塑料分解为纳米级颗粒（PS-NPs）后，不仅能通过食物链进入人体，更令人担忧的是，它们已在大脑、胎盘等关键器官中被检出。已有研究表明，PS-NPs可能诱发帕金森病相关病理变化，但围产期（孕期至哺乳期）暴露是否通过微生物群-肠-脑轴影响后代终身行为，仍是未解之谜。

河北医科大学研究团队设计了一项突破性实验：让孕鼠通过饮水持续摄入PS-NPs，待子代成年后，通过旷场实验（OFT）、悬尾实验（TST）等行为学测试发现，暴露组小鼠表现出显著抑郁样行为和社交退缩。更惊人的是，高尔基染色显示其海马神经元树突棘密度降低，电镜观察到突触超微结构损伤。为揭示机制，团队采用16S rRNA测序发现雄性子代肠道菌群α多样性（丰富度和均匀度）显著下降，液相色谱-质谱（LC-MS）则检测到海马代谢物异常，且特定菌群丰度与脑代谢物水平呈强相关性。

动物模型建立与行为学分析
通过25天围产期PS-NPs暴露模型，证实子代成年后出现探索行为减少（OFT中中央区停留时间缩短）、绝望行为增加（TST中不动时间延长），社会支配力测试（SDT）显示其竞争能力显著弱于对照组。

神经结构变化
高尔基染色定量分析揭示PS-NPs组海马CA1区神经元树突棘密度降低40%，电镜显示突触后致密区（PSD）厚度变薄，突触小泡数量减少，提示突触可塑性受损。

微生物群-代谢轴机制
雄性子代肠道中拟杆菌门（Bacteroidetes）相对丰度下降，而厚壁菌门（Firmicutes）上升，这种菌群紊乱与海马中5-羟色胺前体物质水平降低显著相关。KEGG通路分析显示神经活性配体-受体相互作用通路异常激活。

讨论部分指出，这是首次证实围产期PS-NPs暴露可通过肠-脑轴产生跨代表观遗传效应。海马代谢紊乱可能源于菌群衍生的短链脂肪酸减少，而突触损伤直接解释了社交行为缺陷。该研究不仅为环境污染物神经毒性提供了新机制，更警示纳米塑料对脆弱人群（孕妇、儿童）的潜在危害，为制定相关防护标准提供了科学依据。