분자영상 및 방사화학

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  • [Environ Int.] Pre/post-natal exposure to microplastic as a potential risk factor for autism spectrum disorder

    [Environ Int.] Pre/post-natal exposure to microplastic as a potential risk factor for autism spectrum disorder 출생 전/후 미세플라스틱 노출이 자폐스펙트럼 장애유발에 미치는 영향

    KIRAMS / Javeria Zaheer, 김현기, 김진수*

  • 출처
    Environ Int.
  • 등재일
    2022 Feb 3
  • 저널이슈번호
    161:107121. doi: 10.1016/j.envint.2022.107121. Online ahead of print.
  • 내용

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    Abstract
    In common with the increase in environmental pollution in the past 10 years, there has also been a recent increase in the prevalence of autism spectrum disorder (ASD). In this regard, we hypothesized that exposure to microplastics is a potential risk factor for ASD. To evaluate the validity of this hypothesis, we initially examined the accumulation of polyethylene (PE) in the brains of mice and then assessed the behavioral effects using mouse models at different life stages, namely, prenatal, post-weaning, puberty, and adult models. Based on typical behavioral assessments of autistic traits in the model mice, we established that ASD-like traits were induced in mice after PE feeding. In addition, we examined the induction of ASD-like traits in response to microplastic exposure using positron emission tomography, magnetic resonance spectroscopy, quantitative real-time polymerase chain reaction, microarray, and microbiome analysis. We believe these findings provide evidence in microplastics as a potential risk factor for ASD.

     

     

    Affiliations

    Javeria Zaheer  1 , Hyeongi Kim  2 , In Ok Ko  3 , Eun-Kyeong Jo  4 , Eui-Ju Choi  5 , Hae-June Lee  6 , Insop Shim  7 , Hyun-Jeong Woo  8 , Jonghoon Choi  8 , Gun-Ha Kim  9 , Jin Su Kim  10
    1 Division of RI Application, Korea Institute Radiological and Medical Sciences, Seoul 01812, Republic of Korea; Radiological and Medico-Oncological Sciences, University of Science and Technology (UST), Seoul 01812, Republic of Korea.
    2 Division of RI Application, Korea Institute Radiological and Medical Sciences, Seoul 01812, Republic of Korea; Department of Life Sciences, School of Life Sciences and Biotechnology, Korea University, Seoul 02841, Republic of Korea.
    3 Division of RI Application, Korea Institute Radiological and Medical Sciences, Seoul 01812, Republic of Korea.
    4 School of Health & Environmental Science, College of Health Science, Korea University Seoul 02841, Republic of Korea.
    5 Department of Life Sciences, School of Life Sciences and Biotechnology, Korea University, Seoul 02841, Republic of Korea.
    6 Division of Radiation Biomedical Research, Korea Institute Radiological and Medical Sciences, Seoul 01812, Republic of Korea.
    7 Department of Physiology, College of Medicine, Kyung Hee University, Seoul 02453, Republic of Korea.
    8 Department of Biomedical Engineering, School of Integrative Engineering, College of ICT Engineering, Chung-Ang University, Seoul 06974, Republic of Korea.
    9 Department of Pediatrics, Korea Cancer Center Hospital, Korea Institute Radiological and Medical Sciences, Seoul 01812, Republic of Korea.
    10 Division of RI Application, Korea Institute Radiological and Medical Sciences, Seoul 01812, Republic of Korea; Radiological and Medico-Oncological Sciences, University of Science and Technology (UST), Seoul 01812, Republic of Korea. Electronic address: kjs@kirams.re.kr.

  • 키워드
    https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35134716/
  • 연구소개
    마이크로 플라스틱이 자폐스펙트럼장애를 유발할 수 있음을 입증한 논문입니다. 미세플라스틱과 자폐스펙트럼 장애의 상관관계를 밝히기 위해 태아기와 수유기, 청소년기, 장년기로 나누어 실험쥐에게 폴리에틸렌 미세플라스틱을 각각 2~12주 동안 먹인 뒤 행동실험, 유전자발현 변화 관찰, 미세플라스틱의 뇌전이, FDG PET, MRS 등 10여가지의 자폐스펙트럼장애 관련 바이오마커 관찰을 했습니다. 임신한 쥐에게 미세플라스틱을 2주 동안 먹인 뒤 태어난 새끼 쥐를 관찰한 결과 4주 뒤 자폐스펙트럼 장애가 나타났음 보임으로서 유전적 연관성을 입증하였습니다. 행동실험에서 미세플라스틱을 섭취한 쥐들은 모든 연령대에서 사회성이 감소했으며 강박적이고 반복적인 행동을 되풀이했으며, 사회성지수는 미세플라스틱을 섭취하지 않은 쥐에 비해 50% 정도 낮게 나타났습니다.
  • 편집위원

    본 연구는 polyethylene (PE) 미세플라스틱을 부모세대 및 각 생애 주기에 맞춰 투여함으로써, 태아기, 이유기 후, 사춘기, 성인기에서의 미세플라스틱 축적을 통한 인체 영향을 행동학적 평가를 실시하여 평가함으로써 자폐 유사 동물 모델을 도출하였음. 또한 마이크로 플라스틱 축적으로 인해 자폐가 유도될 수 있음을 본 동물 모델을 토대로 PET, MRS, microbiotom분석 등을 통해 증명하였음. 본 연구 결과를 바탕으로 차후 미세플라스틱의 크기 및 종류에 따른 행동학적 평가 및 뇌 조직의 영향에 대한 연구가 이루어지길 기대하는 바임.

    2022-03-07 17:55:45

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