隨著塑料制品在全球范圍內的廣泛使用,微塑料污染已成為威脅生態(tài)環(huán)境和動物生殖健康的重要問題。卵子質量是決定雌性動物繁殖效率和生殖健康的核心因素,如何在環(huán)境壓力下維持和提升卵子質量,是現(xiàn)代畜牧業(yè)和人類生殖研究的重要課題。近日,畜牧所牛羊遺傳改良與健康養(yǎng)殖創(chuàng)新團隊在國際權威期刊Journal of Dairy Science(Q1,中科院一區(qū)TOP期刊)和Ecotoxicology and Environmental Safety(Q1,中科院二區(qū))連續(xù)發(fā)表研究成果,系統(tǒng)揭示了微塑料損傷家畜卵子質量的分子機制,并發(fā)現(xiàn)通過營養(yǎng)補充?;撬?/a>可有效逆轉損傷,提升發(fā)育潛能。該研究為評估微塑料對畜禽繁殖和人類生殖健康的潛在風險提供了理論依據,為針對性開發(fā)緩解微塑料生殖毒性的干預措施提供了科學支撐。
研究團隊首先以豬卵子為模型,發(fā)現(xiàn)微塑料暴露會顯著阻礙卵子成熟,致使極體排出受阻、紡錘體和染色體結構異常及皮質肌動蛋白分布紊亂。代謝組學分析表明,微塑料擾亂了卵子膽堿和肌酸代謝通路,導致線粒體功能障礙,引發(fā)細胞內活性氧(ROS)水平急劇升高,造成嚴重氧化應激。氧化應激不僅耗竭了關鍵的抗氧化物質谷胱甘肽(GSH),還誘發(fā)DNA損傷和細胞凋亡,最終使卵子質量嚴重下降。
明確了微塑料的損傷機制后,團隊進一步以牛卵子為模型驗證了損傷的物種普遍性,并將目光轉向如何修復受損卵子。研究發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)體系中添加牛磺酸,一種具有強大抗氧化功能的天然氨基酸,可快速恢復卵子受損的線粒體功能,降低活性氧水平,改善由微塑料引起的紡錘體異常、皮質顆粒分布紊亂等缺陷,顯著提升卵子成熟能力和后續(xù)胚胎發(fā)育潛能。
上述研究,江蘇省農業(yè)科學院為第一完成單位、博士后崔兆康為第一作者、王慧利研究員和南京農業(yè)大學苗義龍副教授為論文通訊作者。相關研究得到了國家自然科學基金青年基金、中國博士后科學基金、江蘇省卓越博士后計劃項目的資助。
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https://doi.org/10.3168/jds.2025-26435
https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2025.118461
