2024年3月29日，浙江大学医学院附属第一医院钱鹏旭、浙江大学良渚实验室黄河等人在" Cell Discovery "期刊上发表了一篇题为" Microplastics dampen the self-renewal of hematopoietic stem cells by disrupting the gut microbiota-hypoxanthine-Wnt axis "的研究论文。

  该研究显示，在小鼠模型中，微塑料会对造血系统造成严重损害，抑制造血干细胞的自我更新和重建能力。

  造血干细胞(HSC)每天为血液系统提供2800亿个细胞，这归因于它们的自我更新能力和多谱系分化潜能。由于其长期重建潜力，HSC移植已成为治疗各种类型血液和免疫疾病的治疗方法。因此，描述它们在稳定状态和压力条件下自我更新能力的调节机制至关重要。

  早期研究表明，多种环境因素，包括久坐、吸烟、饮酒、饮食、空气污染物等，在恶化HSC自我更新方面发挥着关键作用。然而，尚不清楚这些环境因素在造血调节中的作用和机制。

  在这项研究中，研究人员分析了小鼠模型长期摄入微塑料聚苯乙烯对造血系统的影响，它们主要富集在胃肠道组织中，将含有微塑料的食物短期(1周)和长期(5周)喂给小鼠，并设立一组对照组。

  结果发现，长期喂食微塑料组小鼠的外周血中的白细胞、粒细胞、淋巴细胞和单核细胞显著减少，显著降低了长期HSC的频率和绝对数量，降低了自我更新潜力。

  此外，长期喂食微塑料组小鼠的长期HSC等细胞的凋亡率显著增加。相比之下，短期摄入微塑料对HSC的数量和凋亡率及其细胞周期状态没有任何影响。

  这表明，微塑料以时间和剂量依赖性方式抑制造血系统。

  长期摄入微塑料会导致造血系统严重受损

  不仅如此，研究还发现，长期摄入微塑料会破坏HSC的重建能力。

  进一步分析发现，微塑料并不是直接杀死HSC，而是通过破坏肠道结构、通透性，改变肠道中Rikenellaceae和次黄嘌呤的丰度，并使骨髓HSC中的HPRT-Wnt信号失活。

  此外，在小鼠中使用Rikenellaceae或次黄嘌呤，以及在培养系统中处理WNT10A，基本上挽救了微塑料诱导的HSC缺陷。

  最后，研究人员在一组接受健康供体同种异体造血干细胞移植的人类患者中进行了验证，发现患者的生存时间与微塑料水平呈负相关，而与造血干细胞供体粪便和血液中Rikenellaceae和次黄嘌呤的丰度呈正相关。

  综上，研究结果揭示了微塑料在HSC中的有害作用和机制，为预防微塑料造成的造血损伤提供了潜在策略。

  论文链接：

  https://doi.org/10.1038/s41421-024-00665-0