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警惕厨房常见的清洁海绵！南大、东南团队研究：磨损后每克释放出650万个塑料微粒，恐伤脑伤肝 生活中有这样一种东西，几乎家家户户每天在使用它，但很少有人知道它是什么构成的——没错，那就是「清洁海绵」。“清洁海绵”，又称三聚氰胺海绵，是一种由聚三聚氰胺-甲醛聚合物组成的典型聚合物海绵，具有开放式蜂窝结构，并与支柱相互连接。最早，三聚氰胺海绵被用作阻燃剂和噪音消减剂，广泛应用在民用、建筑和航空工业中。但三聚氰胺海绵的作用不限于此，由于其特殊的孔隙率与氮含量，研究者发现它在处理水和溢油上具有广阔的应用前景。于是，自2000年以来，清洁海绵成为了不可或缺的家用清洁工具，被人们亲切地称为“神奇的橡皮擦”。不过，日常使用清洁海绵的过程中，会出现一个很常见的现象：清洁海绵很容易“烂掉”。由于聚合分子的三嗪环之间没有柔性长链，三氯氰胺产品的耐磨性并不好，除了肉眼可见的“破损”之外，三氯氰胺化合物还会在磨损过程中释放出人眼看不到的微塑料。更令人心惊的是，已有检测在废水和土壤中发现了含三聚氰胺的微塑料的存在！于是，科学家们将目光投向了这个“存在感不高”的微塑料排放源。近日，来自南京大学和东南大学的联合研究团队探究了“魔术擦”在不同粗糙程度的金属表面摩擦后的情况，结果显示：磨损后的海绵每克会释放出650万个微塑料纤维（MPFs）；而放眼全球，因消耗清洁海绵而产生的总排放量将达到4.9万亿个。对于微塑料，读者们并不陌生。随着塑料制品消费量的逐年增加，塑料污染成为了全球面临的最紧迫的环境威胁之一。而这些塑料制品释放出来的塑料碎片，又会在物理、化学和生物的进一步降解后分解成为“更微小但更严重”的威胁，即微塑料。其中，MPFs是环境微塑料的主要类别，约占80-90%。生活中的MPFs主要来自纺织品，而通过施加外力摩擦又会大大增多纺织品释放出的微塑料，比如磨损的聚酯纺织品释放出来的MPFs是普通的十倍及以上。那么，由聚合物海绵制成的、极易产生磨损的“清洁海绵”究竟会产生多少量级的MPFs呢？研究者从市面上购买了三种白色三聚氰胺海绵，均是国内常见的家用清洁品牌。光谱分析显示，不同品牌的海绵具有相似但不完整的一致结构。在被粗糙金属表面磨损之后，“魔术擦”的质量大约减少了4.9-8.7%，可见海绵在磨损后释放出大量的塑料颗粒。然而，即使没有磨损，海绵的质量依然减少了1.8-4.0%，这种程度的质量减少主要归因于MPFs的释放和甲醛溶解或挥发。激光扫描共聚焦显微镜（LSM）成像得到的结果更为直观——清洁海绵的质量每损失1g，将会产生240-1010万的MPFs。当MPFs数量与质量损失进行归一化后，清洁海绵的每克磨损大约会产生650万微塑料纤维，这几乎与24小时机械搅拌口罩释放出的MPFs数量相当。此外，对比了三种海绵后发现，高密度海绵中含有更多的短支柱和更少的长支柱。也就是说，高密度海绵有着更高的耐磨性且不易开裂，会产生更少的MPFs。有意思的是，研究者进一步具像化了清洁海绵造成的“全球污染”。基于亚马逊和eBay数据，研究者估计全球至少售出了5.9亿个清洁海绵，约合7.5吨。假设有10%的海绵被完全磨损，每克磨损的海绵会释放出650万MPFs，那么全球范围内将释放出4.9万亿个微塑料纤维。研究者强调，海绵磨损导致的微塑料污染可能远超想象。由于只统计了在线销售情况，本研究中收集到的数据只不过是“冰山一角”。事实上，生活中清洁海绵的使用场景真不少，比如：室内平底锅、浴缸和地板的清洁以及室外汽车轮胎、庭院和栏杆等多种物品的擦拭，所以全球排放量只多不少，并在不知不觉中造成了严重的微塑料污染！综上所述，“清洁海绵”带来的微塑料污染值得关注。每磨损1g的海绵将释放出650万个MPFs，而放眼全球，这一量级是相当骇人的！事实上，这些微塑料以及纳米塑料早已伴随着饮食和环境侵入了人体内，科学家已在人类的肠胃、肺部以及胎盘等多个器官中发现了微塑料。而去年，来自首都医科大学的研究学者竟在与外部环境没有接触的器官“心脏及其周围组织”中监测到微塑料，说明微塑料带来的污染已达到了人体最深的解剖结构。而这些入侵人体的微塑料，又会给人体健康带来“出乎预料”的损害，而且这种影响往往是“温水煮青蛙式”的——很容易被忽视，但对健康的危害是积年累月的！比如：维也纳医科大学的研究发现，仅摄入后2小时，微塑料就会穿过血脑屏障抵达大脑，增加炎症、神经系统疾病以及退行性疾病的风险；浙江大学医学院的李兰娟院士及其团队还发现，食物和空气传播的微塑料会损害肝脏功能、破坏血清抗氧化活性，导致肝脏病变甚至“肝中毒”......因此，减少塑料制品的使用势在必行！本次研究人员也呼吁商家改良“魔术擦”的制造工艺；而作为消费者，可以更多地选择天然纤维制成的清洁产品，比如丝瓜瓤或竹子，减少三聚氰胺海绵的使用。千万不要等到身体被彻底“塑化”后再追悔莫及！参考资料：[1]Su Y, Yang C, Wang S, Li H, Wu Y, Xing B, Ji R. Mechanochemical Formation of Poly(melamine-formaldehyde) Microplastic Fibers文章来源：梅斯医学！

科学家们确定了禁食如何预防炎症 炎症是人体免疫系统的一种潜在破坏性副作用，是许多慢性疾病的基础。研究人员发现了一种新的方法，确定了禁食是如何帮助减少炎症的。剑桥大学1月30日消息剑桥大学（University of Cambridge）的科学家们发表在《细胞报告》（Cell Reports）上的研究中，研究人员描述了禁食如何提高血液中一种名为花生四烯酸（Arachidonic acid）的化学物质的水平，这种化学物质可以抑制炎症。研究人员表示，这也有助于解释阿司匹林等药物的一些有益作用。研究于2024年1月23日发表在《Cell Reports》（最新影响因子：8.8）杂志上科学家们早就知道，我们的饮食，尤其是高热量的西方饮食，会增加我们患疾病的风险，包括肥胖、2型糖尿病和心脏病，这些都与体内的慢性炎症有关。炎症是我们身体对损伤或感染的自然反应，但这一过程可以由其他机制触发，包括所谓的“炎性小体”（Inflammasome），它在我们身体细胞内起着警报的作用，当我们的身体感受到损伤时，触发炎症来保护我们的身体。但炎性小体也可以以无意的方式触发炎症，其功能之一是摧毁不需要的细胞，这会导致细胞内容物释放到体内，从而引发炎症。剑桥大学医学系的 Clare Bryant 教授说：“我们非常有兴趣尝试了解许多人类疾病中慢性炎症的原因，尤其是炎性小体的作用。”“近年来变得明显的是，一个炎性小体（ NLRP3 炎性小体）在许多重大疾病中非常重要，例如肥胖症和动脉粥样硬化，还有像阿尔茨海默病和帕金森病这样的疾病，这些疾病在老年人中很常见，特别是在西方国家。”禁食有助于减少炎症，但原因尚不清楚。为了帮助回答这个问题，由 Bryant 教授和她在剑桥大学和美国国立卫生研究院（NIH）的同事领导的一个团队研究了 21 名志愿者的血液样本，他们先吃了一顿 500 千卡的饭，然后禁食 24 小时，再吃第二顿 500 千卡的饭。研究小组发现，限制卡路里摄入会增加一种被称为花生四烯酸的脂质水平。脂质是在我们的身体中发挥重要作用的分子，例如储存能量和在细胞之间传递信息。一旦人们再次进食，花生四烯酸的水平就会下降。当研究人员在实验室中研究花生四烯酸对免疫细胞的作用时，他们发现花生四烯酸可以降低 NLRP3 炎性小体的活性。这让研究小组感到惊讶，因为此前花生四烯酸被认为与炎症水平的增加有关，而不是降低。剑桥大学皇后学院的 Bryant 教授补充说：“这为改变我们的饮食（尤其是禁食）如何保护我们免受炎症（尤其是导致许多与西方高热量饮食有关的疾病的破坏性疾病）提供了一个潜在的解释。”由于花生四烯酸的作用只是短暂的，所以说禁食是否能预防阿尔茨海默病和帕金森病还为时过早，但我们的工作为越来越多的科学文献提供了证据，表明限制卡路里对健康有益。研究表明，长期规律禁食有助于减少与这些疾病相关的慢性炎症。这无疑是一个有吸引力的想法。”研究结果还暗示了高热量饮食可能增加这些疾病风险的一种机制。研究表明，一些高脂饮食的患者炎性小体活性水平增加。“这里可能存在一种阴阳效应，即过多或过少都会增加或减少炎性小体的活性，” Bryant 教授说，“花生四烯酸可能是实现这一效果的一种方式。”研究人员表示，这一发现也可能为阿司匹林等所谓的非甾体抗炎药以一种意想不到的方式发挥作用提供线索。通常情况下，花生四烯酸在体内会迅速分解，但阿司匹林会阻止这一过程，这可能会导致花生四烯酸水平增加，降低炎性小体活性，从而导致炎症。Bryant 教授说：“需要强调的是，在没有医疗指导的情况下，不应该为了降低长期疾病的风险而服用阿司匹林，因为长期服用会产生副作用，比如胃出血。”参考文献Source：University of CambridgeScientists identify how fasting may protect against inflammationReference：Pereira, M & Liang, J et al. Arachidonic acid inhibition of the NLRP3 inflammasome is a mechanism to explain the anti-inflammatory effects of fasting. Cell Reports; 23 Jan 2024; DOI: 10.1016/j.celrep.2024.113700文章来源:阿尔茨海默病

上海交通大学医学院陈生弟团队揭示生酮饮食改善阿尔茨海默病的新作用机制 > 文章摘要：阿尔茨海默病是一种导致认知功能下降的神经退行性疾病，与大脑慢性炎症有关。生酮饮食是一种广泛应用于顽固性癫痫的辅助疗法，最近的研究表明，它可能对包括阿尔茨海默病在内的神经退行性疾病具有治疗作用。为探讨生酮饮食对阿尔茨海默病认知功能的治疗作用以及相关机制。实验将APP/PS1阿尔茨海默病模型小鼠随机分为生酮饮食组或正常对照饮食组，接受3个月的饮食治疗。结果表明，生酮饮食改善了阿尔茨海默病小鼠的认知功能，并减少了淀粉样斑块的沉积、胶质细胞增生和促炎细胞因子的水平，并且增强Nrf2/HO-1信号通路活性，抑制了NF-κB通路活性。以上结果表明，生酮饮食可能通过改善与Aβ诱导的炎症相关的神经毒性而在治疗阿尔茨海默病方面具有治疗潜力。阿尔茨海默病 (AD) 是一种慢性进展性神经退行性疾病，以认知功能下降以及伴随精神和行为障碍为特征。目前很少有药物被证明可有效降低AD的患病风险或减缓疾病的进展，因此，营养和代谢治疗可能成为解决这些问题的策略之一。生酮饮食（Ketogenic diet，KD）是一种低碳水化合物、高脂肪和适量蛋白质的营养饮食模式。已有小样本人群的临床研究中显示生酮饮食能改善患者的语言记忆。这些发现令人鼓舞，尤其KD的益处如果在长期研究中得以证实，将为AD的防治带来希望，然而KD神经保护机制尚未得到充分研究。Aβ级联反应假说和 tau 蛋白假说已逐渐成为AD相关研究的主导理论，发现代谢降低、线粒体功能障碍、炎症和氧化应激都与AD的发病机制有关。一些研究表明，生酮饮食的积极作用与减轻炎症反应和氧化损伤密切相关。核因子E2相关因子2（nuclear factor E2-related factor 2，Nrf2） 作为内源性氧化应激的重要调节器，已被证明可以减少炎症反应。因此，上海交通大学医学院的陈生弟团队在《中国神经再生研究(英文版)》 (Neural Regeneration Research)上发表的最新研究探究了KD通过调节APP/PS1小鼠模型中的Nrf2信号通路产生抗炎作用的具体机制。阿尔茨海默病（AD）是一种导致认知功能下降的神经退行性疾病，与大脑慢性炎症有关。生酮饮食（KD）是一种广泛应用于顽固性癫痫的辅助疗法，最近的研究表明，它可能对包括AD在内的某些神经疾病具有治疗作用。该研究旨在探索KD在AD小鼠模型中对认知功能的治疗作用以及相关机制。采用雄性APP/PS1小鼠随机分配到KD或对照饮食组，接受3个月的饮食治疗。结果表明，KD改善了AD小鼠的认知功能，并减少了淀粉样斑块的沉积、胶质细胞增生和促炎细胞因子的水平；并且KD这种抗炎效应是通过增强Nrf2/HO-1信号通路抑制了NF-κB通路活性所产生。因此，以上结果表明，由于KD能够减轻Aβ诱导的炎症所引起的神经毒性，它可能具有防治AD发生发展的潜力。生酮饮食可改善 APP/PS1 小鼠的认知功能在该研究中，在给予APP/PS1小鼠三个月的KD治疗后，使用新物体识别实验和Y迷宫自发交替实验评估小鼠的认知功能。结果显示 KD 干预可使APP/PS1小鼠的识别指数显着增加（F [2,33] = 24.32，P < 0.001，图1B），表明KD干预后的APP/PS1小鼠对新物体有更大的探索兴趣。另一方面，CD治疗组显示出较低的比率，表明接受CD的APP/PS1小鼠未能分辨出新事物表现出相应的探索兴趣。为了评估小鼠的空间工作记忆，应用Y 迷宫自发交替实验进行评估。 根据图1D所示，三组之间的小鼠进入Y迷宫各臂条目总数没有显着差异 (p > 0.05)。 表明KD饮食干预对APP/PS1小鼠的运动功能没有影响。该研究结果还显示喂食CD的野生型小鼠的自发交替率显著高于APP/PS1+CD 组 (P < 0.0001) 和 APP/PS1+KD 组 (P<0.05) . （图1E）。与 APP/PS1+CD 组相比，KD 治疗组的自发交替率明显更高（F [2,33] =18.19，P < 0.001）。因此，该研究结果表明 KD 能够减轻APP/PS1小鼠的认知功能缺损。生酮饮食可减少 APP/PS1 小鼠脑内淀粉样斑块沉积淀粉样蛋白被广泛认为是阿尔茨海默病发病机制的关键因素。 其中Aβ1-42 亚型更易聚集形成Aβ斑块沉淀，是与AD进展密切相关的主要致病因子。实验的免疫荧光结果表明，APP/PS1小鼠海马部位Aβ1-42免疫荧光强度远高于WT小鼠。与采用CD治疗的 APP/PS1 小鼠相比，给予KD的 APP/PS1 小鼠海马部位的 Aβ 斑块阳性区域在统计学上显著减少 (P < 0.0001) （图2A，B）。图2 海马部位Aβ1-42免疫荧光染色生酮饮食可抑制 APP/PS1 小鼠脑内反应性胶质细胞增生多项研究表明，Aβ异常沉积引起的神经炎症与阿尔茨海默病的进展恶化密切相关，并且星形胶质细胞和小胶质细胞的激活对促进AD的发生发展具有重要作用。为了评估神经炎症，观察小胶质细胞和星形胶质细胞的活化情况是被广泛接受的指标。在实验中，免疫荧光染色分析显示 APP/PS1小鼠脑内Iba1 阳性小胶质细胞比例增多，表明 APP/PS1 小鼠脑内小胶质细胞激活显著增高。而KD干预组的小鼠，脑内Iba1 阳性小胶质细胞的比例在皮质和海马部位都显著减少，导致神经炎症反应减少。此外，GFAP表达在APP/PS1模型小鼠的皮质和海马部位显著上调； 然而，KD 干预明显降低了APP/PS1脑内GFAP阳性的星形胶质细胞活化。根据这些结果可以得出：KD 处理可以有效抑制 APP/PS1小鼠脑内小胶质细胞和星形胶质细胞的活化（图 3A-D）。图3 海马皮质部位Iba-1+和GFAP+胶质细胞免疫荧光染色生酮饮食可降低 APP/PS1 小鼠脑内促炎细胞因子水平许多细胞因子的释放在神经炎症的致病过程中起着重要的作用。因此，该研究继续观察与 Aβ 沉积引起相关细胞因子的释放水平，包括促炎因子IL-1β、IL-6 和 TNF-α，以及抗炎细胞因子 (IL-10) 。与 WT+CD 组相比，研究结果表明接受CD 干预的 APP/PS1小鼠脑内皮质和海马部位 IL-1β (P < 0.001)、IL-6 (P < 0.01) 和 TNF-α (P < 0.05) 的水平明显增高。 然而，KD 治疗组在皮质和海马部位脑组织中的促炎因子 IL-1β、IL-6 和 TNF-α 水平均显着降低（每个变量 P < 0.05）。通过luminex实验显示，KD干预组APP/PS1小鼠皮质部位IL-10的水平显著增加（P <0.05）。此外，单核细胞趋化蛋白-1 (MCP-1/CCL2)是控制单核细胞和小胶质细胞募集和激活的主要趋化因子之一。检测结果显示KD 治疗干预导致皮质中 MCP-1 水平显著下降 (P < 0.05)。这一发现表明 KD 能够减少 APP/PS1 小鼠的皮层和海马部位的促炎因子的水平（图 4A 和 B）。图4 海马皮质部位细胞因子水平生酮饮食可能通过调节Nrf2/HO-1通路影响神经炎症转录因子 Nrf2 在调节初始免疫反应中起着关键作用。 Nrf2 从细胞质转移到细胞核并与核内DNA中的抗氧化反应区域结合，激活细胞保护基因的转录以响应氧化应激产生一系列调控反应。帕金森病、阿尔茨海默病和肌萎缩侧索硬化被证明是与 Nrf2 活性降低相关的少数几种退行性疾病。根据最近的研究显示，激活的 Nrf2 通路可以抑制 NF-κB 信号通路。在这里，使用蛋白质印迹法观察小鼠皮层和海马部位的脑组织细胞核及细胞浆 Nrf2 水平以及NF-κB 信号通路相关蛋白的表达。 在 APP/PS1 小鼠的皮层和海马部位的脑组织中，KD干预显著提高了组织蛋白细胞浆 Nrf2 和 HO-1 的表达，同时细胞浆中 P-IKBα 的表达显著降低（图 5A 和 B）；并且核内 NF-κB 水平降低，核内 Nrf2 内移增加（图 5C 和 D）。这些结果表明，生酮饮食可能通过 Nrf2/HO-1 通路直接在 APP/PS1 模型小鼠中引发保护性反应，并且这些反应的效应可能是通过抑制NF-κB 信号通路所产生。图5 海马皮质部位组织液细胞核及细胞浆各蛋白的表达结论该研究证实了生酮饮食可通过激活Nrf2/HO-1途径抑制NF-κB信号通路减轻神经炎症，进而缓解APP/PS1转基因小鼠认知功能的减退。因此，生酮饮食具有缓解Aβ斑块聚集诱导产生神经炎症和认知障碍的能力，证明生酮饮食可能成为防治阿尔茨海默病和其他具有类似病理的神经疾病的治疗策略之一。讨论与展望该研究表明，生酮饮食可以减少APP/PS1小鼠脑内Aβ沉积，减轻神经炎症 ，提供神经保护作用，并且这种效应是通过增加AD小鼠脑内Nrf2表达激活Nrf2信号途径抑制NF-κB信号通路所产生，因此可考虑生酮饮食作为Nrf2的天然激动剂成为防治AD有前途的治疗策略之一。尽管需要进一步研究以充分了解其基础机制，但目前的研究结果是乐观的，支持将生酮饮食作为防治阿尔茨海默病的潜在疗法进一步进行探索。未来，将生酮饮食在阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病中的益处继续探究将是有重要临床指导意义的。随着更多研究的进行，将更好地了解饮食的保护作用的潜在机制，并能够设计更有效的治疗阿尔茨海默病和其他相关疾病的防治策略。随着生酮饮食在预防和治疗阿尔茨海默病方面的应用越来越多，以及进一步的基础机制研究。未来，生酮饮食将成为一种更健康、更有效的饮食方式，为人们提供更好的健康保障。资金支持：研究得到了陈生弟教授主持的国家自然科学基金（82171401，81971187）、上海市科技重大专项（2018SHZDZX05）和上海市教育委员会（2017-01-07-00-01-E00046）的资助，此外，该研究还得到了谭玉燕教授主持的国家自然科学基金（81971183）的资助。原文链接：https://doi.org/10.4103/1673-5374.373715

炎症引发了阿尔茨海默病的新线索 编辑推荐：　　德州大学圣安东尼奥分校的研究人员发现了阿尔茨海默病和进行性核上性麻痹这两种神经退行性疾病的脑炎症的新触发因素。这项研究发表在2023年1月6日的《科学进展》杂志上。　　德克萨斯大学圣安东尼奥健康科学中心(UT Health SAN ANTONIO)的科学家今天报告说，阿尔茨海默病和进行性核上性麻痹(一种罕见的脑部疾病)中，病毒感染期间存在的炎症触发因素有所升高。　　圣安东尼奥德州大学健康中心的研究作者伊丽莎白·奥乔亚说:“我们已经确定了这些疾病中大脑炎症的新触发因素。”她说，由于这个原因，发表在《科学进展》上的这一发现是新颖的。　　阿尔茨海默病和进行性核上性麻痹的特征是一种叫做tau的蛋白质的有毒沉积物。他们的研究发现，tau诱导的“跳跃基因”——可以重新定位或复制自己到基因组的其他位置——形成双链RNA。这种异常的RNA模仿了在病毒感染中也存在的炎症触发。　　“转座因子——所谓的跳跃基因——是理解阿尔茨海默病的一个新的兴趣领域。我们的研究为它们如何在跳跃能力之外推动疾病进程提供了新的见解。对免疫系统来说，这些双链RNA看起来像病毒，尽管跳跃基因是我们正常基因组的一部分。”　　研究人员在阿尔茨海默病和进进性核上性麻痹患者死后的脑组织中，以及在小鼠和tau病果蝇模型的大脑中检测到双链RNA的积累。　　“我们在星形胶质细胞中发现了大量双链RNA的沉积，这些细胞为神经元提供代谢支持，调节神经递质并维持血脑屏障的完整性。”“在衰老和疾病中，星形胶质细胞会对神经元环境的损伤和破坏做出反应。我们的发现为理解星形胶质细胞生物学及其在转座因子控制中的作用打开了新的大门。”　　在阿尔茨海默氏症和其他神经退行性疾病中，神经元(中枢神经系统的细胞)的丧失是渐进性的。　　研究人员在果蝇身上进行了实验，以快速测试他们关于双链RNA和大脑炎症的问题。奥乔亚说:“为了确保我们在果蝇实验中发现的东西与哺乳动物疾病有关，我们还研究了小鼠模型和受牛头病影响的死后人脑的脑组织。”　　“由于我们目前正在针对阿尔茨海默病患者的局部II期临床试验中针对跳跃基因激活，因此了解跳跃基因产生的包括双链rna在内的全部有毒分子库非常重要。”文章来源：生物通