深圳大學(xué)高等研究院研究員潘科、南京大學(xué)教授繆愛(ài)軍及中國(guó)海洋大學(xué)岳銅濤教授研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊Environmental Science & Technology上發(fā)表了題為“Mechanisms Underlying the Size-Dependent Neurotoxicity of Polystyrene Nanoplastics in Zebrafish”（斑馬魚(yú)中聚苯乙烯納米塑料神經(jīng)毒性的尺寸效應(yīng)分子機(jī)制）的研究論文。吳超博士為該論文的第一作者，潘科、繆愛(ài)軍和岳銅濤為共同通訊作者，深圳大學(xué)為第一完成單位。

創(chuàng)新點(diǎn)：納米塑料神經(jīng)毒性的分子通路

盡管納米塑料（NPs）的環(huán)境神經(jīng)毒性與其大小相關(guān)已被廣為人知，但這種尺寸效應(yīng)的分子機(jī)制尚未清楚。本研究通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬和放射性同位素示蹤技術(shù)，首次揭示：

1. 毒性觸發(fā)機(jī)制：20 nm和100 nm聚苯乙烯納米塑料（PS-NPs）通過(guò)結(jié)合免疫受體TLR4/MD-2的疏水口袋，誘導(dǎo)Phe-126殘基翻轉(zhuǎn)及TLR-4結(jié)構(gòu)域彎曲，觸發(fā)受體二聚化，激活星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞。

2. 級(jí)聯(lián)效應(yīng)：引發(fā)神經(jīng)炎癥→中樞神經(jīng)細(xì)胞凋亡→運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元發(fā)育抑制→最終導(dǎo)致斑馬魚(yú)游泳行為異常。

3. 尺寸效應(yīng)：20 nm PS-NPs的腦部積累量（0.14 ng/胚胎）是100 nm的7倍，且更易與TLR4/MD-2結(jié)合，因此神經(jīng)毒性顯著更強(qiáng)。

該研究揭示了納米塑料從受體激活到行為異常的完整神經(jīng)毒性通路，改變了“顆粒越小毒性?xún)H因積累量更高”的傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)，證實(shí)尺寸差異直接影響分子間的相互作用效率。該工作獲國(guó)家自然科學(xué)基金（22436002、22176093、22206029和21822605）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFC3204400）、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金（2024A1515011042）等資助。

論文鏈接：https://doi-org.accproxy.lib.szu.edu.cn/10.1021/acs.est.4c12148