在对抗“永久化学品”的广泛战争中,人类的肠道可能成为我们最令人惊讶的盟友。
全氟和多氟烷基物质(PFAS)是一类合成化学物质,广泛应用于不粘锅、防水夹克等产品中。然而,这种化学物质的显著稳定性,虽然使其功能强大,却也带来了危险。它们在自然界中不会分解,会在环境中积累,并在我们的血液和器官中富集。PFAS并非无害,它们已被证实与癌症、生育问题等多种健康问题有关。
现在,剑桥大学的一组科学家发现,某些肠道细菌可以从周围环境中吸收PFAS。他们通过小鼠实验表明,这些细菌能够吸收大量的PFAS,并通过粪便将其排出体外。这项研究发表在《自然·微生物学》杂志上,为无需复杂医疗干预即可解毒人体开辟了一条全新途径——通过喂养我们体内的细菌。
一个庞大而有毒的家族
PFAS自1938年特氟龙发明以来开始被使用,如今已发展成一个包含超过4700种化学物质的大家族。这些化学物质并非天然存在,而是完全由人工合成。由于其对热和水的抵抗力,PFAS被广泛应用于化妆品、食品包装、灭火泡沫和服装等产品中。然而,它们也构成了重大的公共卫生问题。PFAS需要数年甚至数十年才能从人体中清除,因此被称为“永久化学品”。
过去我们曾认为它们是安全的,但现在我们知道得更多。仅在欧洲,与PFAS相关的健康影响每年造成的经济损失估计高达500亿至800亿欧元。
我们对PFAS在水体和土壤中的行为了解颇多,但对其在人体内的代谢过程却知之甚少。而这正是肠道细菌发挥作用的地方。
剑桥大学的研究团队测试了89种细菌菌株,其中许多是常见于人体肠道的细菌。他们发现,至少有38种细菌能够吸收大量PFAS,尤其是像PFNA和PFDA这样的长链类型。这些化学物质不仅顽固,而且毒性最强。
相关研究
“我们发现,某些人类肠道细菌具有非常高的能力,在各种浓度下从环境中吸收PFAS,并以聚集体的形式储存在细胞内部。由于PFAS在这些聚集体中聚集,细菌本身似乎受到保护,免受其毒性影响。” 剑桥大学MRC毒理学部门的基兰·帕蒂尔博士(Dr Kiran Patil)表示。他是该报告的资深作者。
一些最有效的菌种包括Bacteroides uniformis和Odoribacter splanchnicus。它们能够在几分钟内吸收环境中超过70%的PFAS。重要的是,这些细菌不仅将PFAS结合在其外膜上,还将其拉入细胞内部,形成密集的聚集体。随后,这些聚集体随粪便排出体外。
细菌排毒
安娜·林德尔博士(Dr Anna Lindell)计划利用这一发现开发益生菌膳食补充剂,以保护人体免受PFAS的毒性影响。
目前,这项研究仅在小鼠身上进行,但有很大可能性类似的情况也会发生在人类身上。这引发了一个有趣的可能性:我们是否可以通过服用益生菌补充剂(就像许多人已经用于改善消化的那些)来帮助清除体内的PFAS?
剑桥大学MRC毒理学部门的研究员、该研究的第一作者安娜·林德尔博士认为,这是值得考虑的。
“我们所有人都通过水和食物接触到PFAS——这些化学物质如此普遍,以至于它们存在于每个人的体内。PFAS曾经被认为安全,但现在显然并非如此。PFAS之所以长时间未被重视,是因为在低剂量下它们并不会造成急性毒性。但它们就像一种慢性毒药。”
研究人员正在探索如何增强这些细菌吸收PFAS的能力,包括通过基因改造或微生物工程。细菌并不消除PFAS,但它们的存在令人鼓舞。
不过,前路依然漫长。这项新研究改变了科学家对微生物组在化学解毒中作用的看法。此前,大多数研究都集中在污染物如何影响肠道细菌。而这次研究颠覆了这一观点:肠道细菌可以反击。
该研究发表于《自然·微生物学》。
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