塑料颗粒对人类健康的危害已得到公认。在环境中持续存在的大塑料在发生物理或oropharyngeal infection化学反应后可分解为微塑料(小于5毫米)或纳米塑料(小于1微米)。大量证据表明,存在许多水生生BI 10773体内实验剂量物和陆生生物摄入塑料颗粒的现象。此外,在人类粪便和胎盘中也检测出塑料颗粒。最近,塑料颗粒的作用在小鼠和大鼠等动物中得到了广泛研究。然而,人们对塑料颗粒进入机体后如何塑造免疫环境知之甚少。本研究中,我们采用了不同尺寸大小的塑料颗粒,从500nm到2μm,并通过给小鼠灌胃来评估它们的体内免疫学效应,研究内容为以下几个方面:第一章:简述了环境与日常生活中的塑料颗粒污染问题,体内体外摄取塑料颗粒诱导的生物学效应与机制,肠道免疫系统的研究进展,最后对本论文的选题依据与研究内容进行了讨论。第二章:本章对不同大小的塑料颗粒的表征进行了探究。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察塑料颗粒的形态,动态光散射(DLS)显示了两种塑料颗粒的的粒径。红外光谱与Zeta电位检测分析了塑料颗粒的化学性质。生物透射电镜用来观察巨噬细胞对不同塑料颗粒的吞噬作用。此外,溶酶体模拟液处理后的塑料颗粒的表征也被观察分析。第三章:通过共聚焦成像技术与流式细胞术证实纳米塑料相比于微米塑料更容易造成溶酶体的损伤,进一步用蛋白免疫印迹(Western blot)和酶联免疫吸附实验(ELISA)探究微/纳米塑料是否激活了溶酶体损伤通路。最后,利用细胞松弛素抑制细胞吞噬,缓解微/纳米塑料诱导的溶酶体损伤并检测炎症细胞因子的释放。第四章:在灌胃模型中,探究塑料颗粒的体内摄取对肠道免疫的作用。利用流式细胞术分析对微米塑料与纳米塑料处理后的肠道免疫细胞群进行分析。同时,进行抗生素消除实验来研究纳米塑料对肠道免疫的干扰是否依赖于肠道微生物的作用。第五章:在本章中,进一步使用单细胞mRNA测序分析技术,对肠道免疫细胞群进行基因水平的分析。此外,构建小鼠CT26原位结肠肿瘤模型,探究纳米塑料的摄取是否促进肿瘤的生长。第六章:在纳米塑料长期灌胃模型中,观察小鼠的行为学变化,脑神经元的损伤,小胶质细胞的激活以及Mirdametinib采购T helper 17(Th17)细胞的分化。第七章:构建多种治疗模型:中和IL-1β;阻断IL-1信号;抑制NLRP3炎症小体;中断纳米塑料摄取。通过对小鼠行为学的观察以及脑组织相关免疫指标的检测以证实几种模型的治疗效果。第八章:进一步探究其他类型塑料,聚苯乙烯纳米塑料的体内体外效应,如溶酶体损伤通路的激活情况以及肠道和大脑的免疫环境分析。总而言之,我们的研究工作提供了一个关于肠-脑轴作用机制的新见解,证实了纳米塑料通过扰乱肠道免疫反应,从而影响大脑,引起小鼠认知与记忆下降,强调了解决全球塑料污染问题的重要性。