東南大學構(gòu)建“迷你心臟” 為微納米塑料毒性評估提供新思路
微納米塑料指直徑小于100納米的塑料碎片，這種碎片出自塑料制品崩解、工業(yè)生產(chǎn)或者日化制品，并且伴隨生活垃圾和污水的排放廣泛分布于生態(tài)系統(tǒng)中，時至今日已經(jīng)成為了威脅環(huán)境以及危害大眾健康的全球新型污染物。
此外，多項研究表明，微納米塑料進入人體后，會對人體產(chǎn)生危害，并且已經(jīng)出現(xiàn)了人體血液和臟器中檢測到微納米塑料的情況。正因如此，微納米塑料的毒性評估成為了現(xiàn)代醫(yī)學中，復雜且不斷發(fā)展的研究領域。尤其是實現(xiàn)精準實時地可視化追蹤微納米塑料進入心臟、發(fā)揮毒性的全過程，成為了心臟保護的一個重要課題。
而就在近日，東南大學在該方面獲得重要突破，該校研究團隊結(jié)合心臟類器官和器官芯片技術(shù)優(yōu)勢，成功構(gòu)建了心臟類器官芯片，并借此實現(xiàn)了體外心臟毒性評估提供了新的方案。
相較于傳統(tǒng)模型，心臟類器官芯片既不會像動物模型那樣，存在一些關鍵基因表達、器官功能結(jié)構(gòu)的差異；也不會和單層的體外細胞模型那樣無法準確模擬人體內(nèi)復雜的生理情況。由于是通過精細調(diào)控多能干細胞分化而得到的微組織，因此心臟類器官基因組上更接近人體心臟，同時，器官芯片技術(shù)能模擬類似人體心臟中的流體力學，這使得整個結(jié)構(gòu)像搭載了“迷你心臟”的小“房子”，可以提供與人體心臟相似的力學信號。
值得一提的是，通過這一模型，研究人員成功對微納米塑料毒性對心臟的影響，做出了實時評估。借由轉(zhuǎn)錄組測序分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，氧化應激、炎癥應答、鈣離子穩(wěn)態(tài)失衡、線粒體損傷在微納米塑料誘導心臟損傷的早期發(fā)揮關鍵作用，而心臟纖維化是心臟損傷晚期的突出特征。并且團隊還通過構(gòu)建心肌梗死的病理模型，進一步發(fā)現(xiàn)了病理狀態(tài)下的心臟對于低劑量納米塑料暴露，易感性會顯著提升。
目前，該研究為微納米塑料的心臟毒性效應及機制研究提供了重要幫助，并且對于后續(xù)其他關于污染物對于心臟的毒性影響實時評估工作，也有發(fā)揮空間。此外， 目前的研究成果對于微納米塑料污染防治工作，也有重要的參考價值。
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