東大團(tuán)隊(duì)打造“迷你心臟”！實(shí)時(shí)評(píng)估微納米塑料毒性影響
2025-01-08
作為人體血液循環(huán)的動(dòng)力之源，心臟健康對(duì)于人體健康的重要性不言而喻。然而，自然界中卻存在著很多威脅心臟健康的物質(zhì)。據(jù)世界衛(wèi)生組織最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每年因心血管疾病死亡的人數(shù)約占全球死亡總?cè)藬?shù)的1/3。微納米塑料（MNPs）便是這些心臟的“敵人”中的一員。生物降解料
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微納米塑料廣泛分布于生態(tài)系統(tǒng)中，目前已成為全球新型污染物。由于體積小、質(zhì)量輕，微納米塑料容易經(jīng)消化道和呼吸道進(jìn)入人體，并穿透血管屏障，隨著血液循環(huán)流至各個(gè)臟器，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。精準(zhǔn)實(shí)時(shí)地對(duì)微納米塑料進(jìn)入心臟、發(fā)揮毒性的全過(guò)程進(jìn)行可視化追蹤，對(duì)于心臟保護(hù)具有重要作用。
目前，對(duì)于心臟毒理、藥理學(xué)的研究，大多采用動(dòng)物模型和體外細(xì)胞模型等傳統(tǒng)評(píng)估模型。隨著相關(guān)研究日益深入，其缺陷也逐漸暴露。與人體相比，小鼠等動(dòng)物模型存在一些關(guān)鍵基因表達(dá)、器官功能結(jié)構(gòu)的差異。而單層的體外細(xì)胞模型，也難以真實(shí)模擬人體內(nèi)復(fù)雜的生理情況。
因此，開發(fā)一種更接近人體心臟的新模型對(duì)于心臟疾病研究至關(guān)重要。
近日，東南大學(xué)教授梁戈玉、研究員陳早早團(tuán)隊(duì)整合心臟類器官和器官芯片技術(shù)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了心臟類器官芯片，為體外心臟毒性評(píng)估提供了新模型。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)·納米》。
研究團(tuán)隊(duì)研制的心臟類器官芯片
“目前關(guān)于微納米塑料對(duì)心臟損傷的研究處于初步階段，包括心臟在病理狀態(tài)下對(duì)微納米塑料的易感性等問(wèn)題仍需探索?！绷焊暧裾f(shuō)。
研究團(tuán)隊(duì)利用心臟類器官芯片，在體外實(shí)時(shí)、可視化地對(duì)微納米塑料進(jìn)入心臟并發(fā)揮毒性的全過(guò)程進(jìn)行了長(zhǎng)期追蹤。生料降解料廠家
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心臟器官芯片構(gòu)建
陳早早介紹，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)短期和長(zhǎng)期暴露于聚苯乙烯納米塑料（PS-NPs）誘導(dǎo)的心臟損傷進(jìn)行了動(dòng)態(tài)觀察，發(fā)現(xiàn)微納米塑料能夠隨著時(shí)間的延長(zhǎng)和劑量的加大導(dǎo)致心臟結(jié)構(gòu)和功能受損加重。我們。
氧化應(yīng)激、炎癥、鈣離子平衡破壞和線粒體功能障礙被證實(shí)是 PS-NP 誘導(dǎo)心臟毒性的潛在機(jī)制，也是早期階段的關(guān)鍵事件，而心臟纖維化則是晚期階段的突出特征。為了探究微納米塑料對(duì)于具有心臟基礎(chǔ)疾病人群的影響，研究團(tuán)隊(duì)還構(gòu)建了心肌梗死的病理模型，發(fā)現(xiàn)在病理狀態(tài)下，低劑量納米塑料暴露會(huì)加重心肌梗死癥狀。
梁戈玉說(shuō)，上述研究整合心臟類器官和器官芯片技術(shù)，開發(fā)心臟類器官芯片，并從多個(gè)維度驗(yàn)證其作為體外心臟毒性測(cè)試平臺(tái)的可靠性。同時(shí)，研究聚焦微納米塑料的心臟毒性效應(yīng)及機(jī)制，為微納米塑料污染防治提供了理論依據(jù)。生料降解料批發(fā)
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