张慧东/李伟/肖芳合作:孕前高剂量纳米塑料暴露引发持续性阴道菌群失调进而引发不良妊娠结局
近日,张慧东、李伟和肖芳团队合作,在ACS Nano(中科院一区Top期刊,影响因子17.3)发表了题为:“Prepregnancy Exposure to High Doses of Nanoplastics Triggers Persistent Vaginal Microbiome Dysbiosis to Induce Adverse Pregnant Outcomes”的原创性实验研究成果。这项研究不仅揭示了老化纳米塑料能够持续引发阴道菌群失调、代谢功能紊乱以及炎症反应,进而产生此前未被发现的长期生殖毒性,最终诱发不良妊娠结局,还为应对日益加剧的纳米塑料污染威胁提供了靶向治疗的实验依据。
本研究发现了纳米塑料的一种潜在的长期生殖毒性:孕前高剂量老化聚苯乙烯纳米塑料(aPSNPs)暴露,可诱发从孕前至妊娠期的阴道菌群失调(脲气球菌Aerococcus urinae丰度升高)、阴道谷氨酰胺耗竭(Slc1a5介导的谷氨酰胺胞外向胞内转运过程受抑制)以及阴道炎症(Ifnar1、Il1β、Il18表达上调),进而引发小鼠流产、胚胎发育受限;即便到妊娠第14天时,小鼠阴道内几乎已经检测不到aPSNPs颗粒。将脲气球菌移植至小鼠阴道,会加重上述病理改变以及不良妊娠结局。Slc1a5过表达、补充谷氨酰胺、抗炎处理等干预手段,能够有效逆转上述病理过程,缓解不良妊娠表型。
本研究首次将纳米塑料暴露、阴道微生物与流产相关联,我们发现孕前高剂量纳米塑料暴露引发阴道菌群持续失调、谷氨酰胺耗竭以及阴道炎症,这与流产密切相关。值得注意的是,控制聚苯乙烯纳米塑料的暴露(从孕前到孕期),可能成为降低不明病因流产率的一项重要措施。并且,调节阴道微生物环境、补充谷氨酰胺或阴道抗炎治疗等干预手段,可能成为未来个体化治疗策略中的重要靶点,为临床提供精准的干预措施。
中南大学公共卫生学院刘婉和王君畅、中山大学附属第八医院黄文欣和福建省妇幼保健院熊秀梅为本研究的共同第一作者,中大八院张慧东教授、武汉大学人民医院的李伟副教授和中南大学公共卫生学院肖芳教授为本研究的共同通讯作者。
文章链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.6c12162
作者介绍:
张慧东,中山大学研究员,博士生导师。曾入选/获得国家海外高层次人才项目(2014)、自然科学基金委优秀青年科学基金(2015)、辽宁省科技奖励一等奖(2015)、四川省学术技术带头人(2020)等。围绕“环境和女性生殖健康”主题,长期探索环境因素引发不明病因流产的新途径和新机制,并探索相应的干预措施,在面上、优青、科技部重点专项、国家重大研发、省重点、市重点等28项基金的资助下,近3年(2023-2026),在Nat Commun (2026)、Autophagy (2025, 2024)、Adv Sci (2026a, 2026b Inside Front Cover, 2025a, 2025b, 2024)、eBioMedicine (2026a, 2026b, 2025同刊述评)、Redox Biology (2024 ESI高被引top 1%)、ACS Nano (2024连续三年ESI高被引top 1%, 2026)、Environ Health Persp (2023被EHP选为Science Selection)、Part Fibre Toxicol (2024连续两年ESI高被引top 1%)、Environ Int (2026, 2024a受邀专刊, 2024b, 2023)、J Hazard Mater (2025, 2024a, 2024b, 2023)、Cell Res (2024)等国内外杂志上发表论文32篇(独立通讯17+末位通讯14+参与作者1),并受邀出版英文专著1部。累计发表117篇论文。
李伟,武汉大学副教授,副主任医师,硕士研究生导师,医学博士,武汉大学人民医院产科常务副主任。长期从事妊娠期高血压疾病、复发性流产、早产、妊娠期感染等妊娠及妊娠相关性疾病的临床及基础研究工作。主持和参与完成国家自然科学基金项目4项,主持湖北省自然科学基金项目2项,同济医院优秀青年基金项目1项。荣获武汉市最美妇幼健康守护人、武汉市妇幼健康技能大赛一等奖等荣誉。在Lancet Infect Dis、ACS Nano、Hypertension、Emerg Infect Dis、Arterioscler Thromb Vasc Biol等国际国内杂志发表研究论文20余篇,SCI论文他人引用1000余次。目前担任中国优生科学协会生育友好与智慧孕校分会副主任委员,中国优生科学协会青委会常务委员,中国妇幼保健协会高危妊娠管理专委会委员等学术兼职。
肖芳,教授,博士生导师,中南大学湘雅公共卫生学院副院长;湖南省杰青、湖南省优青;长沙市新污染物检测与防治技术创新中心主任;研究方向为环境新污染物的健康风险与毒性机制。主持国家自然科学基金等国家级、省部级项目20余项,作为通讯作者近5年发表SCI论文70余篇;以第一完成人获湖南省自然科学奖1项;主要兼职包括中国毒理学会循证毒理学专委会副主任委员、生化与分子毒理专委会常务委员等。
