我院张慧东教授团队发现聚苯乙烯纳米塑料激活自噬并抑制滋养层细胞迁移/侵袭和迁移体形成而诱导流产

近日，我院张慧东教授团队在材料科学领域国际顶级期刊《ACS Nano》（中科院一区top）发表题为“Polystyrene Nanoplastics Activate Autophagy and Suppress Trophoblast Cell Migration/Invasion and Migrasome Formation to Induce Miscarriage”原创性实验研究成果，首次揭示了聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs）的生殖毒性及其潜在的调节机制，表明PS-NPs暴露是女性生殖健康的一个风险因素。

在自然环境中，塑料废物可分解为直径<5mm的微塑料（MP）和直径<100nm的纳米塑料（NP）。NP作为一种新兴的污染物，已经引起了全球的关注。其中聚苯乙烯（PS）广泛应用于我们的日常生活中。然而，人们对PS-NPs对女性生殖健康的不良影响，特别是不明原因的种流产知之甚少。

滋养层细胞迁移和侵袭的抑制与流产有关。Migrasomes被鉴定为新型细胞器，具有大量未鉴定的功能。PS-NPs是否会影响迁移、侵袭和迁移体形成并诱发流产，目前尚未完全探索。在这项研究中，我们选择了聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs，50nm）作为塑料颗粒的模型，并用PS-NPs处理人类滋养层细胞和怀孕的18只小鼠，其剂量接近人类塑料颗粒的实际环境暴露剂量。我们发现暴露于PS-NPs会导致妊娠小鼠流产。PS-NPs抑制ROCK1介导的迁移/侵袭和迁移体的形成。SOX2被鉴定为ROCK1的转录因子。PS-NPs激活自噬并促进SOX2的自噬降解，从而抑制SOX2介导的ROCK1转录。补充小鼠SOX2或ROCK1可以有效地挽救迁移/侵袭和迁移体的形成，并减轻流产。对暴露于PS-NP的滋养层细胞、不明原因流产患者的绒毛组织和暴露于PS-NPs的小鼠的胎盘组织中SOX2、ROCK1、TSPAN4、NDST1、P62和LC-3BII/I的蛋白质水平的分析给出了一致的结果。总之，这项研究揭示了纳米塑料的生殖毒性及其潜在的调节机制，表明纳米塑料暴露是女性生殖健康的一个风险因素。

硕士研究生万叔坤、王晓庆和博士研究生陈维娜为该论文的共同第一作者，张慧东教授为该论文的唯一通讯作者，我院为唯一通讯作者单位。
本论文受到国家自然科学基金、深圳市基础研究面上项目、福田区卫生健康系统科研项目、我院优秀医学创新人才项目等基金的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.3c11734.
 

张慧东博士

66668银河国际研究员，博士生导师

张慧东教授一直围绕“环境和流产”主题，从事环境有害因素引发流产中的作用和调控机制研究，研究成果以第一或通讯作者发表在Adv Sci (2024)、Nucleic Acids Res (2018, 2020)、Environ Health Persp (2023)、Environ Int (2023)、ACS Nano (2024)、J Hazard Mater (2023a, 2023b)、Proc Natl Acad Sci USA (2011)、Sci Total Environ (2021)、Crit Rev Biochem Mol Biol (2020)、J Biol Chem (2016, 2012a, 2012b, 2009a, 2009b, 2009c)等国际知名杂志上发表代表性学术成果70篇。曾入选/获得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）、中国毒理学会优秀青年科技奖（2016）、四川省卫计委领军人才（2017）、四川省特聘专家（2017）、四川大学青年科技人才奖（2017）、四川省卫健委学术技术带头人（2018）、四川省专家评议（审）委员会（2020）、四川省学术技术带头人（2020）、深圳市高层次专业人才（2021）等。
 

医学研究中心/文图