生物學家發出警報:即使是少量的增塑劑也會造成大腦損傷

許多日常用品中含有的增塑劑會損害人類的重要大腦功能。拜羅伊特大學的生物學家在《通信生物學》雜誌上發表文章,對這種危險提出警告。他們的研究表明,即使是少量的增塑劑雙酚A和雙酚S,也會破壞魚類大腦中神經細胞之間的信號傳輸。

研究人員認為,類似的干擾很可能也會發生在成年人類的大腦中。因此,他們呼籲迅速開發對中樞神經系統不構成風險的替代增塑劑。

雙酚是一種增塑劑,存在於全世界大量的塑料產品中–例如,食品包裝、塑料餐具、飲料瓶、玩具、牙齒填充物和嬰兒的假肢。近年來,許多健康風險已經與它們有關,特別是雙酚A(BPA)。拜羅伊特大學動物生理學研究小組(由Stefan Schuster教授領導)Peter Machnik博士領導的研究小組現在首次調查了增塑劑對成人大腦中神經細胞之間信號傳輸的影響。該研究不僅涉及雙酚A,還包括雙酚S(BPS),後者通常被認為對健康危害較小。他們的發現。這兩種增塑劑都會損害大腦神經細胞之間的交流。

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一條金魚的Mauthner細胞的顯微圖像。該細胞使用神經生物素/鏈黴菌素-Cy3進行染色。資料來源:Peter Machnik

對神經系統的永久性損害

BPA、BPS對大腦的有害影響主要影響不同神經元功能之間的微妙平衡。一些腦細胞傳遞信號,引發下游細胞的興奮狀態,而其他腦細胞則具有抑制下游細胞的功能。然而,興奮和抑制兩者的協調對於一個完整的中樞神經系統至關重要。”眾所周知,脊椎動物的神經系統中的許多疾病是由興奮信號和抑制信號不協調或只是不充分協調而引發的。因此,更令人震驚的是,增塑劑BPA和BPS恰恰大大損害了這種協調,”該研究的主要作者Peter Machnik博士解釋說。

“我們驚訝地發現,魚類的許多重要的大腦功能都受到了眾多工業中使用的增塑劑的影響。正如我們所展示的那樣,這種損害不會立即發生。然而,當腦細胞暴露在少量的雙酚A或BPS中一個月後,這種損害是明確無誤的,”來自拜羅伊特的博士生和該研究的第一作者Elisabeth Schirmer說。事實證明,這些增塑劑影響了腦細胞的動作電位。它們改變了信號通過突觸的化學和電氣傳輸。此外,它們還破壞了對聲音和視覺刺激的感知和處理很重要的電路。

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彼得-馬赫尼克博士在拜羅伊特大學動物生理學的一個實驗室。在背景中。用於對魚腦中的神經細胞進行電生理研究的裝置。資料來源:Christian Wißler

對金魚Mauthner細胞的研究

對活金魚的詳細研究發現了塑化劑造成的損害。研究的重點是魚腦中兩個最大的神經細胞,即Mauthner細胞。它們整合了所有的感官刺激,當捕食者接近時,所有的感官刺激都必須以精確協調的方式快速處理。在這種情況下,Mauthner細胞會觸發拯救生命的逃生反應。由於這種對生存至關重要的功能,它們在進化過程中變得特彆強大。Mauthner細胞能夠在一定程度上抵禦破壞性的影響,或在事後對損害進行補償。這使得增塑劑能夠對這些細胞造成相當大的損害,這一點尤其重要。

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拜羅伊特大學動物生理學實驗室中的金魚

“通過對魚類大腦的研究獲得的結果證明了這樣的評估:雙酚A和雙酚S也會嚴重損害成年人類的大腦。在此背景下,科學和工業界必須開發新的增塑劑來替代這些雙酚,同時對人類健康是安全的,”Peter Machnik博士說。Stefan Schuster博士教授補充說。”此外,我們在研究中使用的研究技術的效率可以證明是開發替代增塑劑的寶貴幫助。它們使得快速和廉價地測試一種正在考慮的物質如何影響腦細胞成為可能”。

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