【東大新聞網(wǎng)12月4日電】（通訊員 陳早早）近日，東南大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院梁戈玉教授聯(lián)合陳早早研究員團(tuán)隊在國際著名學(xué)術(shù)期刊《ACS Nano》在線發(fā)表題為“Unveiling the Heart’s Hidden Enemy: Dynamic Insights into Polystyrene Nanoplastic-Induced Cardiotoxicity Based on Cardiac Organoid-on-a-Chip” (揭開心臟隱藏的敵人：基于心臟類器官芯片動態(tài)觀察聚苯乙烯納米塑料誘導(dǎo)的心臟毒性) 的論著。該研究基于前沿醫(yī)工交叉技術(shù)，構(gòu)建了心臟類器官芯片（COoC）并開展了新型污染物——聚苯乙烯納米塑料（PS-NPs）的心臟毒理學(xué)研究。

塑料產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)無處不在，隨著時間的推移，可逐漸分解成微塑料和納米塑料。微納米塑料（MNPs）廣泛分布于生態(tài)系統(tǒng)中，目前已成為全球新型污染物。人體血液和多臟器中均被證實可以檢測到微納米塑料的存在，其潛在的健康效應(yīng)不容忽視。

先前的研究已初步證明MNPs具有潛在的心臟毒性，但對其損傷效應(yīng)及潛在機(jī)制仍缺乏更全面認(rèn)知，主要受限于以下的原因：（1）當(dāng)前研究嚴(yán)重依賴傳統(tǒng)的毒理學(xué)平臺，其種屬差異以及體外2D模型缺失細(xì)胞通訊等不足影響了研究結(jié)論的可靠性。（2）目前的研究大多采取MNPs的單一時間點(diǎn)暴露，忽略了對不同暴露時間窗口下?lián)p傷事件的捕捉。（3）現(xiàn)有研究幾乎都是基于健康模型評估MNPs的心臟損傷風(fēng)險，在心臟病理條件下對于MNPs的易感性知之甚少。為解決上述限制，梁戈玉教授/陳早早研究員團(tuán)隊構(gòu)建了包含有多種關(guān)鍵心臟細(xì)胞類型的人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）衍生的心臟類器官（CO），并整合器官芯片技術(shù)（OoC），高仿真性地模擬了暴露場景，對短期和長期暴露于PS-NPs引起的心臟損傷進(jìn)行了動態(tài)觀察。其結(jié)果證實氧化應(yīng)激、炎癥應(yīng)答、鈣離子穩(wěn)態(tài)失衡和線粒體功能障礙是觸發(fā)心臟損傷的早期關(guān)鍵事件，心臟纖維化是長期暴露后的晚期結(jié)局。值得注意的是，盡管低劑量PS-NPs在健康模型中沒有表現(xiàn)出明顯的心臟毒性，但病理狀態(tài)下加劇了心肌梗死癥狀。上述發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步加深了對于PS-NPs誘導(dǎo)的心臟毒性過程的理解，并提供了一個新型的體外心臟毒性評估平臺，包含微流控系統(tǒng)和多細(xì)胞互作，為探究復(fù)雜的心臟病理生理學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。

東南大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院張?zhí)祚床┦繛樵撜撐牡牡谝蛔髡撸瑬|南大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院梁戈玉教授與生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院陳早早研究員為該論文的共同通訊作者。該工作受到國家自然科學(xué)基金和江蘇省前沿引領(lǐng)技術(shù)基礎(chǔ)研究重大項目等資助。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c13262

供稿：公共衛(wèi)生學(xué)院

（責(zé)任編輯：吳涵玉審核：李小男）