微塑料让斑马鱼肠黏膜很“受伤”

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科普时报记者 赵汉斌

云南农业大学动物科学技术学院研发团队以斑马鱼为模式动物，在微塑料对淡水鱼黏膜免疫毒性效应研究方面有了新发现。这是目前此类研究为数不多的研究成果。相关论文近日在最新一期国际环境领域期刊《光化层》上发表。

微塑料是一种直径小于5毫米的塑料颗粒，是一种造成污染的主要载体。2004年，英国普利茅斯大学教授汤普森等人在《科学》杂志上首次提出了“微塑料”的概念。2022年3月，科学家首次在人体血液中检测到微塑料污染。微塑料广泛存在于水体、空气、土壤等环境中，被形象地称为“水中的PM2.5”，对人类健康和自然环境造成危害。

聚乙烯是全球消耗最高的塑料类型之一。我国高原地区由于紫外线较强，塑料易发生光降解成为微塑料，同时与水环境中重金属等污染物之间复杂的相互作用，还可在各营养级之间富集传递。

以斑马鱼为模式动物，云南农业大学副教授高宇等人研究发现，聚乙烯微塑料可改变斑马鱼肠道优势微生物群丰度，增加肠黏膜的感染概率，同时激活肠免疫网络通路，产生黏膜免疫球蛋白。

通过分析鱼类鳃、皮肤和肠道等主要的黏膜器官，研发团队发现，聚乙烯微塑料主要在鱼类肠道中富集，并随粪便排出。微塑料颗粒不断摄入排出，并不断摩擦斑马鱼肠壁，使肠道肌层变薄，加剧了肠黏膜损伤，引发肠道炎症。

“作为宿主黏膜免疫和消化吸收的主要器官，肠道定植有复杂的共生菌群。聚乙烯微塑料降低了斑马鱼肠道杯状细胞的比例。”高宇介绍说，斑马鱼肠道微生物多样性指数也显著提高。

研发团队发现，微塑料摄入使斑马鱼肠道优势微生物变形杆菌门和放线菌门的相对丰度显著增加，而梭杆菌门的相对丰度降低。每毫升1000微克聚乙烯微塑料，在7天里会使不动杆菌属、邻单胞菌属、黄杆菌属、假单胞菌属等肠道机会致病菌的相对丰度出现不同程度的升高。

“在硬骨鱼类中，免疫球蛋白在黏膜免疫中发挥着重要作用。”高宇说，在上述极端情况下，斑马鱼肠道黏膜免疫相关基因的表达与邻单胞菌属的相对丰度呈正相关，也就是说微塑料可使斑马鱼肠道黏膜免疫系统发生损伤，超过7天后，肠道炎症或可进一步加剧。

作为小型鱼类，斑马鱼是其他鱼类等动物的食物，其所携带的微塑料或可在食物链循环中造成新的损害。

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