深圳大學高等研究院研究員潘科、南京大學教授繆愛軍及中國海洋大學岳銅濤教授研究團隊在國際環(huán)境科學領域權威期刊Environmental Science & Technology上發(fā)表了題為“Mechanisms Underlying the Size-Dependent Neurotoxicity of Polystyrene Nanoplastics in Zebrafish”（斑馬魚中聚苯乙烯納米塑料神經毒性的尺寸效應分子機制）的研究論文。吳超博士為該論文的第一作者，潘科、繆愛軍和岳銅濤為共同通訊作者，深圳大學為第一完成單位。

創(chuàng)新點：納米塑料神經毒性的分子通路

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

1. 毒性觸發(fā)機制：20 nm和100 nm聚苯乙烯納米塑料（PS-NPs）通過結合免疫受體TLR4/MD-2的疏水口袋，誘導Phe-126殘基翻轉及TLR-4結構域彎曲，觸發(fā)受體二聚化，激活星形膠質細胞和小膠質細胞。

2. 級聯(lián)效應：引發(fā)神經炎癥→中樞神經細胞凋亡→運動神經元發(fā)育抑制→最終導致斑馬魚游泳行為異常。

3. 尺寸效應：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結合，因此神經毒性顯著更強。

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毒性通路，改變了“顆粒越小毒性僅因積累量更高”的傳統(tǒng)觀點，證實尺寸差異直接影響分子間的相互作用效率。該工作獲國家自然科學基金（22436002、22176093、22206029和21822605）、國家重點研發(fā)計劃（2022YFC3204400）、廣東省基礎與應用基礎研究基金（2024A1515011042）等資助。

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