磁性纳米四氧化三铁（Fe3O4）对精原细胞GC-1中聚苯乙烯微/纳米塑料的清除及毒性干预研究

本研究揭示了磁性纳米Fe3O4对不同粒径聚苯乙烯微/纳米塑料（PS-MNPs）的高效清除能力，并首次证实其可通过调控P38/MAPK和Nrf2/HO-1通路缓解25 nm PS-NPs诱导的精原细胞GC-1氧化应激、线粒体损伤及凋亡，为男性生殖毒性干预提供新策略。

　　

Highlight
磁性纳米Fe₃O₄对不同粒径PS-MNPs的清除效果
研究发现，在去离子水中，磁性纳米Fe₃O₄对4 μm和10 μm聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）的清除率高达95.7%和97.7%，而对25 nm、100 nm和500 nm聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs）的清除率仅为15.1%、6.5%和29.1%。然而在盐离子溶液中，PS-NPs的清除率显著提升——这一现象为环境水体中纳米级塑料污染治理提供了新思路。

PS-MNPs对GC-1细胞的毒性机制
25 nm PS-NPs能穿透GC-1细胞，通过激活P38/丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）和核因子E2相关因子2（Nrf2）/血红素加氧酶-1（HO-1）通路，诱发活性氧（ROS）爆发、线粒体膜电位崩溃，最终导致细胞凋亡和炎症反应。有趣的是，500 nm及以上粒径的PS-MNPs虽能进入细胞却未表现显著毒性。

磁性纳米Fe₃O₄的解毒作用
预处理实验表明，磁性纳米Fe₃O₄可逆转25 nm PS-NPs引发的上述毒性效应，其机制可能与阻断JNK/P38-NF-κB信号级联反应有关。该发现为纳米塑料的生殖毒性干预提供了实验依据。

Conclusion
研究证实溶液中的盐离子能增强纳米级PS-NPs（25-500 nm）的磁性清除效率，并首次阐明25 nm PS-NPs通过Nrf2/HO-1和JNK/P38通路诱导GC-1细胞凋亡的分子机制，而纳米Fe₃O₄可有效中和其毒性。