單壁碳納米管口服暴露引起腸道菌群組成改變增加腸道炎症發生風險

腸道菌群位於腸道粘膜免疫系統的外粘膜層，容易受到外界環境的影響。腸道菌群與宿主之間存在著互利共生的關係，其穩態平衡對於維持宿主的健康發揮著重要的作用。流行病學研究發現，環境中的顆粒物會誘發和加速人體胃腸道疾病的發生和發展，是誘導胃腸道炎症反應的一個重要的因素。暴露於空氣中的顆粒物會提高盲腸炎，腸胃炎，甚至結腸癌的患病概率，同時也會延長IBD 病人的住院時間。但是，目前對納米材料進入胃腸道系統所引起的胃腸道的生物效應尚不清楚。

單壁碳納米管（SWCNTs）具有獨特的孔狀結構，其表面能夠方便的進行功能化修飾，並且能夠順利的穿透細胞膜將裝載的分子運輸到細胞及動物體內。近年來，碳納米管越來越多地應用在組織工程、生物成像、藥物載體、疾病診斷治療等眾多生物醫學方面。最近，中科院高能物理研究所納米生物效應與安全性科學院重點實驗室豐偉悅研究員團隊揭示了SWCNTs口服暴露對小鼠腸道菌群平衡及腸道炎症發生的影響。他們的研究證實SWCNTs口服暴露後，SWCNTs通過與腸道微生物的作用，破壞腸道結構的完整性，引發小鼠十二指腸和結腸組織病理損傷，如腸道粘膜上皮結構破壞、微絨毛結構受損及炎症細胞浸潤等，從而導致小鼠腸道粘膜免疫屏障作用受損，選擇滲透性增強。通過RT-PCR 分析，SWCNTs 口服暴露後，能夠顯著破壞小鼠腸道菌群結構，表現為厚壁菌門/擬桿菌門比值降低，放線菌門含量降低，證實了腸道菌群在門類水平上的變化與SWCNTs 誘導小鼠腸道炎症的發生過程相關。通過16S rRNA分析SWCNTs、MWCNTs和氧化石墨烯（GO）暴露後對小鼠腸道菌群平衡和納米材料與腸道微生物的抗菌活性的相關性，表明SWCNTs口服暴露後誘導小鼠腸道菌群失衡與SWCNTs潛在的抗菌活性有關。研究納米材料與胃腸道系統，特別是與具有重要生理功能的腸道微生物的作用，對納米材料的安全性應用具有重要的意義。

這一研究結果已於近期發表於Advanced Healthcare Materials（DOI: 10.1002/adhm.201701313）上 ，第一作者為陳漢清博士。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！