熒光定量PCR儀在海洋污染研究中的應用

生活中，塑料制品隨處可見。塑料制品由于其耐腐蝕性強、制造成本低、經久耐用、防水隔熱等優良性能，被廣泛應用于各行各業。然而，廢物管理不善導致大量塑料垃圾傾倒在環境中，尤其是海洋中。聚苯乙烯（Polystyrene，簡稱PS，一種無色透明的熱塑性塑料）也是其中之一。

面對海洋污染，你以為只是海洋生物受影響這么簡單嗎，受污染的海洋生物怎么影響到人類呢？

早在上世紀70年代，科學文獻就提到海洋塑料垃圾問題，但并未引起足夠重視。本世紀初，隨著令人震驚的太平洋“塑料垃圾帶"、無處不在的塑料及其對海洋生態系統潛在影響的報道，社會對海洋塑料垃圾的研究和關注復蘇。

美國環保署發布的公告顯示微塑料顆粒（microplastics，MPs，直徑＜5μm）在生物、物理和化學因素的影響下會被降解為納米顆粒（nanoplastics，NPs，直徑＜100nm）。在一定濃度條件下，塑料顆粒將不斷降解為納米級塑料，并且不會在微米級停留。據報道，微塑料（MPs）具有向更高營養級別轉移的能力。并且，聚苯乙烯納米塑料（PS-NPs）也能沿著人工水生食物鏈從藻類轉移到魚類（Carassius-Carassius），從而影響魚類的行為和代謝。作為水生食物鏈的最終消費者，人類很有可能會攝入微塑料（MPs）或者納米塑料顆粒（NPs），從而對人類健康產生不利影響。

與微塑料（MPs）顆粒相比，納米顆粒（NPs）體積更小，更容易通過生物膜進入細胞，滲入組織并在器官中積累，從而帶來生理危害。據報道，NPs可引起氧化應激、炎癥、DNA損傷、細胞凋亡等。納米塑料（NPs）與海洋環境中的各種污染物共存已成為一個不容忽視的問題。

近期廣東海洋大學化學與環境學院李承勇教授課題組老師在Environmental Science: Nano雜志上發表題為“Do polystyrene nanoplastics aggravate the toxicity of single contaminants (okadaic acid)? Using AGS cells as a biological model"的研究論文，探索了海洋污染物納米塑料（NPs）對人類健康的影響極其作用機理。

納米塑料（NPs）與海洋環境中的各種污染物共存已成為一個不容忽視的問題。納米顆粒和海藻毒素存在于海洋生物中，兩者都可以通過食物鏈進入人體。然而，海藻毒素和納米顆粒對人類健康的聯合毒性作用仍然未知。在這項研究中，研究了聚苯乙烯納米塑料 (PS) NPs 和岡田酸 (OA) 對人胃腺癌細胞 (AGS) 的聯合毒性作用和機制。AGS 細胞暴露于 20 nm PS (0.5, 8 μg mL -1 ) 或/和 OA (5, 10 ng mL -1)，并通過測量相關指標、轉錄組學和加權基因共表達網絡分析 (WGCNA) 來評估它們的細胞毒性。數據表明，PS 和 OA 對 AGS 細胞的聯合毒性主要表現為細胞活力降低、線粒體膜電位去極化、IL10 和 p53 蛋白活性降低，伴隨細胞內 ROS 產生和鈣離子增加。此外，同時暴露于 PS 和 OA 通過激活 PI3K/AKT、ERK/c-FOS 和 caspase-3/caspase-9 信號通路引起細胞損傷。此外，高濃度的 PS 顯著增強了 OA 的毒性。WGCNA 強調了 Fanconi 貧血通路和 MAPK 信號通路的富集，并確定了IER3是 PS 和 OA 共同暴露的 AGS 細胞中的中樞基因。這項研究的結果為納米顆粒和海藻毒素的聯合毒性評估提供了見解。

在這項研究中，研究人員使用多種方法測定了一系列數據，其中包括轉錄組測序和定量實時PCR。實時熒光定量PCR過程 采用了柏恒科技新產品Q3200熒光定量PCR儀。

Q3200熒光定量PCR儀產品圖

環境意義

納米塑料（NPs）與岡田酸（OA）等其他污染物共存已成為一個不可忽視的環境問題。它們可能通過食物鏈被人體攝入并引起不良反應。然而，NPs和OA對人類健康的聯合毒性仍然未知。這次研究評估聚苯乙烯塑料（PS）NPs和岡田酸（OA）對人類健康的影響，并研究PS和OA對人類胃腺癌（AGS）細胞的聯合作用。結果表明，PS和OA共同誘導DNA損傷，激活范科尼貧血通路。PS加重了OA的毒性，尤其是在高濃度條件下。