近日，我院剧世强教授团队在动物生殖毒理学领域取得重要进展，研究成果Gut microbiota contributes to polystyrene nanoplastics-induced fetal growth restriction by disturbing placental nicotinamide metabolism在国际权威学术期刊《Journal of Nanobiotechnology》（IF=12.6，2024年）上正式发表。该研究首次从“肠-胎盘轴”视角，系统揭示了妊娠期暴露于聚苯乙烯纳米塑料导致不良妊娠结局的新机制，并创新性地提出烟酰胺（NAM）干预可有效改善胎盘代谢紊乱与氧化损伤，为防治塑料污染带来的生殖健康风险提供了全新的科学依据和潜在的营养干预策略。
随着塑料制品的大规模使用，塑料污染已成为全球性环境问题。据统计，2025年全球塑料年产量预计将接近5亿吨。这些塑料废弃物在环境中经过紫外线辐射、机械磨损及生物降解等过程，会持续裂解为微塑料（Microplastics, MPs）和纳米塑料（Nanoplastics, NPs）。NPs广泛分布于土壤、水体和大气中，可经由食物链在生物体内富集，并最终进入动物及人体。日常饮用的瓶装水、塑料包装食品以及海产品等已成为动物及人类摄入NPs的主要途径。研究表明，纳米塑料暴露可对肝脏、肾脏及肠道等多器官产生毒性效应；然而，其对妊娠母体及胎儿发育的潜在毒性作用目前尚不明确。
胎盘作为连接母胎、负责物质交换的关键临时器官，其结构与功能完整性对胎儿发育至关重要。该研究通过构建妊娠小鼠PS-NPs暴露模型，结合多组学研究发现PS-NPs可破坏母鼠肠道菌群结构，导致乳酸杆菌等有益菌减少，进而引发肠道屏障损伤和氧化应激。更重要的是，这些变化通过“肠-胎盘轴”传递，影响胎盘功能，具体表现为烟酰胺代谢紊乱、NAD+水平下降、ATP合成不足，最终诱发胎盘铁死亡及胎儿生长受限。粪菌移植试验进一步证实，受体小鼠出现与PS-NPs处理组孕鼠类似的胎盘损伤和胎儿生长受限。而外源性补充烟酰胺则能显著改善胎盘代谢功能，提升NAD+水平，缓解氧化应激，从而逆转PS-NPs暴露所致的不良妊娠结局。
该研究不仅为揭示纳米塑料的生殖毒性机制提供了新视角，也为防治塑料污染引起的健康风险提供了潜在的营养干预策略。烟酰胺作为维生素B3的活性形式，具备安全性高、来源广泛的特点，应用前景广阔。
图1 PS-NPs通过肠道菌群介导扰乱胎盘烟酰胺代谢致胎儿生长受限的机制示意图
南京农业大学动物医学院剧世强教授为该论文的通讯作者，博士研究生贺依静为第一作者。南京农业大学动物医学院王炜晗副教授和李桥老师参与了该项研究。南京农业大学食品科技学院李伟教授为本研究提供了重要指导与帮助。
论文链接：https://doi.org/10.1186/s12951-025-03650-1
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