本文是一篇关于生物降解性聚乳酸（Polylactic Acid, PLA）微/纳米塑料（Micro/Nanoplastics, MNPs）通过食物和空气途径诱导肝毒性的多组学研究。该研究由浙江大学医学院第一附属医院的Hua Zha、Shengyi Han、Ruiqi Tang、Dan Cao、Lanjuan Li以及奥克兰大学的Kevin Chang共同完成，并于2024年发表在《Environmental Science and Ecotechnology》期刊上。
微/纳米塑料（MNPs）广泛存在于环境和生物体中，对人类健康构成潜在威胁。尽管非生物降解性塑料的MNPs已被证明对肝脏具有毒性，但生物降解性PLA MNPs的肝毒性机制尚不明确。PLA因其高生物相容性，常用于食品包装材料，但其微/纳米颗粒可能通过食物和空气途径进入人体。本研究旨在探讨食物和空气来源的PLA MNPs是否通过“肠道菌群-肠道-肝脏”轴和“气道菌群-肺-肝脏”轴诱导肝毒性。
研究使用60只4周龄的ICR雄性小鼠，随机分为六组：食物来源的纳米塑料（FQ）、食物来源的微塑料（FR）、食物来源的对照组（FNC）、空气来源的纳米塑料（AQ）、空气来源的微塑料（AR）和空气来源的对照组（ANC）。每组10只小鼠，分别通过口服或鼻腔暴露于PLA MNPs，持续6周。实验结束后，收集小鼠的血液、肝脏、粪便、结肠、鼻腔组织和肺组织，进行多组学分析，包括肠道、鼻腔和肺的菌群分析、代谢组学和转录组学分析。
肝功能和抗氧化活性：食物和空气来源的PLA MNPs均显著提高了血清中的天门冬氨酸氨基转移酶（AST）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）水平，降低了血清总抗氧化能力（T-AOC），表明PLA MNPs暴露影响了肝脏功能和血清抗氧化活性。
肝脏和肺病理变化：食物和空气来源的PLA MNPs均导致肝脏病理变化，如肝细胞肿胀、细胞空泡化和核固缩。空气来源的PLA MNPs还导致肺部出血、炎症细胞浸润和渗出。
肠道菌群变化：食物来源的PLA MNPs显著改变了肠道菌群组成，尤其是Lachnospiraceae_nk4a136_group的丰度显著增加，提示其可能是食物来源PLA MNPs暴露的潜在生物标志物。
鼻腔和肺菌群变化：空气来源的PLA MNPs显著改变了鼻腔和肺的菌群组成，尤其是鼻腔中的unclassified_muribaculaceae和肺中的Klebsiella显著增加，提示它们可能是空气来源PLA MNPs暴露的潜在生物标志物。
代谢和转录组变化：食物和空气来源的PLA MNPs均导致肠道、血清和肝脏的代谢紊乱和转录组变化。食物来源的PLA MNPs显著影响了“中央碳代谢”和“亚油酸代谢”等代谢途径，而空气来源的PLA MNPs则显著影响了“花生四烯酸代谢”和“蛋白质消化与吸收”等代谢途径。
食物和空气来源的PLA MNPs通过改变肠道和气道菌群、代谢途径和肝脏转录组，诱导了肝毒性。食物来源的PLA MNPs通过“肠道菌群-肠道-肝脏”轴影响肝脏功能，而空气来源的PLA MNPs则通过“气道菌群-肺-肝脏”轴影响肝脏功能。这些发现为诊断PLA MNPs诱导的肝毒性和管理环境中的生物降解材料提供了重要依据。
本研究不仅揭示了PLA MNPs通过食物和空气途径诱导肝毒性的机制，还为未来研究生物降解性塑料的环境和健康影响提供了新的方向。研究结果对临床诊断PLA MNPs诱导的肝毒性和合理使用生物降解材料具有重要意义。