2025年1月16日，高等研究院潘科研究员、南京大学缪爱军教授及中国海洋大学岳铜涛教授研究团队在国际环境科学领域权威期刊《Environmental Science & Technology》上发表了题为《斑马鱼中聚苯乙烯纳米塑料神经毒性的尺寸效应分子机制》（Mechanisms Underlying the Size-Dependent Neurotoxicity of Polystyrene Nanoplastics in Zebrafish）的研究论文。吴超博士为该论文的第一作者，潘科研究员、缪爱军教授和岳铜涛教授为共同通讯作者，深圳大学为第一完成单位。

创新点：纳米塑料神经毒性的分子通路

尽管纳米塑料（NPs）的环境神经毒性与其大小相关已被广为人知，但这种尺寸效应的分子机制尚未清楚。本研究通过分子动力学模拟和放射性同位素示踪技术，首次揭示：

1.毒性触发机制：20 nm和100 nm聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs）通过结合免疫受体TLR4/MD-2的疏水口袋，诱导Phe-126残基翻转及TLR-4结构域弯曲，触发受体二聚化，激活星形胶质细胞和小胶质细胞。

2.级联效应：引发神经炎症→中枢神经细胞凋亡→运动神经元发育抑制→最终导致斑马鱼游泳行为异常。

3.尺寸效应：20 nm PS-NPs的脑部积累量（0.14 ng/胚胎）是100 nm的7倍，且更易与TLR4/MD-2结合，因此神经毒性显著更强。

该研究揭示了纳米塑料从受体激活到行为异常的完整神经毒性通路，改变了“颗粒越小毒性仅因积累量更高”的传统观点，证实尺寸差异直接影响分子间的相互作用效率。该工作获国家自然科学基金（22436002、22176093、22206029和21822605）、国家重点研发计划（2022YFC3204400）、广东省基础与应用基础研究基金（2024A1515011042）等资助。

原文链接：https://doi-org.accproxy.lib.szu.edu.cn/10.1021/acs.est.4c1214