ข่าว | ไมโครพลาสติกอาจเข้าสู่น้ำอสุจิ? การศึกษาเผยกระตุ้น ‘กระบวนการทำลายตัวเอง’ ของเซลล์อัณฑะ
ในการศึกษาที่ได้รับความสนใจทั่วโลก นักวิทยาศาสตร์จากทีมวิจัยในนครฉงชิ่ง ประเทศจีน พบว่า ไมโครพลาสติก (microplastics, MPs) ที่ปล่อยจากภาชนะพลาสติกใช้แล้วทิ้งในชีวิตประจำวัน ไม่เพียงเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ได้ แต่ยังตรวจพบได้ในน้ำอสุจิ และในการทดลองกับสัตว์ยังกระตุ้น ‘การออโตฟาจีและการตายแบบอะพอพโทซิส’ ของเซลล์อัณฑะ ส่งผลให้จำนวนและความมีชีวิตของอสุจิลดลงอย่างมีนัยสำคัญ การศึกษานี้เป็นครั้งแรกที่เปิดเผยกลไกระดับโมเลกุลซึ่งไมโครพลาสติกกระตุ้นความเครียดและการทำลายตัวเองของเซลล์สืบพันธุ์ผ่านเส้นทางส่งสัญญาณ FOXA1/MAP3K1/p38 และให้เบาะแสสำคัญเกี่ยวกับปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่อาจเกี่ยวข้องกับภาวะมีบุตรยากในผู้ชาย
ไมโครพลาสติกกับภาวะมีบุตรยากในผู้ชาย: ภัยคุกคามจากสิ่งแวดล้อมที่ซ่อนอยู่
ทั่วโลก ราวครึ่งหนึ่งของกรณีภาวะมีบุตรยากเกี่ยวข้องกับปัจจัยฝ่ายชาย และจำนวนอสุจิกำลังลดลงในอัตราประมาณ 1–2.6% ต่อปี นอกจากปัจจัยด้านวิถีชีวิต เช่น โรคอ้วนและความเครียดแล้ว มลพิษสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะการสัมผัสไมโครพลาสติก กำลังเป็นแหล่งความเสี่ยงที่มักถูกมองข้าม เศษพอลิสไตรีน (PS) และพอลิไวนิลคลอไรด์ (PVC) ที่ปล่อยจากภาชนะพลาสติกใช้แล้วทิ้งมักเข้าสู่ร่างกายผ่านอาหารหรือน้ำดื่ม การศึกษาในสัตว์แสดงว่าอนุภาคเหล่านี้อาจก่อให้เกิดความเครียดออกซิเดชัน ความผิดปกติของฮอร์โมน และความเสียหายต่ออัณฑะ แต่กลไกการออกฤทธิ์ในระบบสืบพันธุ์ของมนุษย์ยังขาดหลักฐานโดยตรง
การออกแบบการศึกษา: การยืนยันหลายระดับตั้งแต่น้ำอสุจิมนุษย์จนถึงแบบจำลองสัตว์
การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน Journal of Nanobiotechnology โดยทีมวิจัยวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำอสุจิจากชายวัยเจริญพันธุ์ 200 รายของธนาคารอสุจิมนุษย์นครฉงชิ่ง ระหว่างปี 2020 ถึง 2021 (อายุเฉลี่ย 24.6 ปี) พร้อมบันทึกวิถีชีวิต BMI และความถี่การใช้ภาชนะพลาสติก ตัวอย่างได้รับการทำแห้งเยือกแข็ง ย่อยด้วยเอนไซม์ และวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อินฟราเรดเพื่อตรวจหาชนิดและจำนวนไมโครพลาสติก
ผลการศึกษาพบไมโครพลาสติกในตัวอย่าง 55.5% (111/200) รวมทั้งสิ้น 128 อนุภาค พอลิเมอร์หลักคือ PVC (36.7%) และ PS (32.0%) รองลงมาคือพอลิเอทิลีน (PE) พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) และพอลิโพรพิลีน (PP) ผู้ที่ใช้ภาชนะพลาสติกทุกวันมีความเข้มข้นของไมโครพลาสติกในน้ำอสุจิสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (p < 0.05)
ในการทดลองในหลอดทดลองและในสัตว์ นักวิจัยให้หนูรับประทานไมโครพลาสติก PS ขนาดนาโน 50 ต่อเนื่อง 8 สัปดาห์ ผลพบว่าความเข้มข้นของอสุจิลดลง 33% การเคลื่อนไหวรวมลดลง 21% และการเคลื่อนไหวไปข้างหน้าลดลง 38% ร่วมกับโครงสร้างเนื้อเยื่ออัณฑะที่ผิดปกติและการสะสมของออโตฟาโกโซมจำนวนมาก
กลไกระดับโมเลกุล: แกนส่งสัญญาณ FOXA1/MAP3K1/p38 กระตุ้นออโตฟาจีและอะพอพโทซิส
การหาลำดับทรานสคริปโตมแสดงให้เห็นว่า ยีนที่แสดงออกแตกต่างกัน 985 ยีน มีการกระจุกตัวอย่างมีนัยสำคัญในเส้นทางออโตฟาจีและอะพอพโทซิส ยีนออโตฟาจีสำคัญ ATG5 ATG7 และ BECN1 มีการแสดงออกเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ขณะที่โปรตีนบ่งชี้ออโตฟาจี LC3β และ p62/SQSTM1 เพิ่มขึ้น 69% และ 138% ตามลำดับ พร้อมกันนั้น โปรตีนกระตุ้นอะพอพโทซิส Bax และ Bad เพิ่มขึ้น ขณะที่โปรตีนต้านอะพอพโทซิส Bcl-2 และ Bcl-xL ลดลง และระดับการตัดแยกของ Caspase-3 กับ Caspase-9 เพิ่มขึ้น
การวิเคราะห์กลไกเพิ่มเติมเผยว่า ไมโครพลาสติก PS สามารถกระตุ้นปฏิกิริยาลูกโซ่ MAPK โดย MAP3K1 ส่งเสริมการฟอสโฟรีเลชันของ p38 และกระตุ้นปัจจัยถอดรหัส c-fos ที่อยู่ปลายน้ำต่อมา ขณะที่ปัจจัยถอดรหัส FOXA1 จับโดยตรงกับโปรโมเตอร์ MAP3K1 และมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนดังกล่าว จึงเริ่มต้นปฏิกิริยาลูกโซ่การส่งสัญญาณทั้งหมด หลังใช้ตัวยับยั้ง p38 Adezmapimod หรือลดการแสดงออกของยีน FOXA1 ปฏิกิริยาออโตฟาจีและอะพอพโทซิสข้างต้นถูกยับยั้งอย่างมีนัยสำคัญ ยืนยันว่าแกน FOXA1/MAP3K1/p38/c-fos มีบทบาทสำคัญต่อความเสียหายของระบบสืบพันธุ์ที่เหนี่ยวนำโดยไมโครพลาสติก
ผลการค้นพบในมนุษย์และความหมายต่อสาธารณสุข
ในระดับประชากร แม้การศึกษาไม่พบความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญในกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด แต่ในกลุ่ม BMI ต่ำและผู้ที่ใช้ภาชนะพลาสติกบ่อย พบความสัมพันธ์เชิงลบในระดับใกล้เคียงนัยสำคัญระหว่างปริมาณไมโครพลาสติกกับความเข้มข้นของอสุจิ (p = 0.07–0.08) ซึ่งบ่งชี้ว่ากลุ่มคนบางกลุ่มอาจไวต่อผลกระทบมากกว่า
ทีมวิจัยระบุว่านี่เป็นการศึกษาชิ้นแรกที่บูรณาการข้อมูลระบาดวิทยาในมนุษย์เข้ากับหลักฐานกลไกจากเซลล์และสัตว์ แสดงให้เห็นว่าไมโครพลาสติกจากภาชนะพลาสติกไม่ได้เป็นมลพิษ ‘เฉื่อย’ แต่อาจทำลายการสร้างอสุจิโดยตรงผ่านเส้นทางออโตฟาจี-อะพอพโทซิสของเซลล์
แม้ผู้เขียนจะเน้นย้ำถึงข้อจำกัด เช่น ขนาดที่ใช้ในการทดลองสัตว์สูงกว่าระดับการสัมผัสในสิ่งแวดล้อม และยังไม่ได้ประเมินผลลัพธ์การเจริญพันธุ์จริง แต่การศึกษานี้วางรากฐานที่แข็งแรงสำหรับความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างไมโครพลาสติกกับความผิดปกติด้านการเจริญพันธุ์ในผู้ชาย
บทสรุป
การศึกษานี้เผยให้เห็นภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้นต่อระบบสืบพันธุ์ของผู้ชายจากการใช้ภาชนะพลาสติกและการสัมผัสไมโครพลาสติก โดยเฉพาะในกลุ่มน้ำหนักตัวต่ำและกลุ่มที่สัมผัสสูง งานวิจัยชี้ว่าไมโครพลาสติก PS ระดับนาโน 50 อาจกระตุ้นเส้นทางส่งสัญญาณ FOXA1/MAP3K1/p38 ทำให้เซลล์อัณฑะเกิดออโตฟาจีและอะพอพโทซิส จึงส่งผลเสียต่อจำนวนและความมีชีวิตของอสุจิ
นักวิจัยเรียกร้องให้กำหนดนโยบายสาธารณสุขที่เข้มงวดยิ่งขึ้นเพื่อจำกัดการปล่อยไมโครพลาสติกจากภาชนะบรรจุอาหาร และส่งเสริมการใช้วัสดุทดแทนที่ปลอดภัย
แหล่งที่มาของเรื่อง:
รวบรวมจากอินเทอร์เน็ต
เมื่อส่งแบบฟอร์ม คุณยอมรับ นโยบายความเป็นส่วนตัว เพื่อให้เราประมวลผลข้อมูลติดต่อและข้อมูลคำปรึกษาที่คุณให้ไว้ และยอมรับ ข้อกำหนดในการให้บริการ และยินยอมให้เราติดต่อคุณเกี่ยวกับการสอบถามนี้
ข่าว | ไมโครพลาสติกเข้าสู่น้ำอสุจิได้หรือไม่? การศึกษาพบว่ากระตุ้น ‘โปรแกรมทำลายตัวเอง’ ในเซลล์อัณฑะ
ข่าว | ไมโครพลาสติกอาจเข้าสู่น้ำอสุจิ? การศึกษาเผยกระตุ้น ‘กระบวนการทำลายตัวเอง’ ของเซลล์อัณฑะ
ในการศึกษาที่ได้รับความสนใจทั่วโลก นักวิทยาศาสตร์จากทีมวิจัยในนครฉงชิ่ง ประเทศจีน พบว่า ไมโครพลาสติก (microplastics, MPs) ที่ปล่อยจากภาชนะพลาสติกใช้แล้วทิ้งในชีวิตประจำวัน ไม่เพียงเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ได้ แต่ยังตรวจพบได้ในน้ำอสุจิ และในการทดลองกับสัตว์ยังกระตุ้น ‘การออโตฟาจีและการตายแบบอะพอพโทซิส’ ของเซลล์อัณฑะ ส่งผลให้จำนวนและความมีชีวิตของอสุจิลดลงอย่างมีนัยสำคัญ การศึกษานี้เป็นครั้งแรกที่เปิดเผยกลไกระดับโมเลกุลซึ่งไมโครพลาสติกกระตุ้นความเครียดและการทำลายตัวเองของเซลล์สืบพันธุ์ผ่านเส้นทางส่งสัญญาณ FOXA1/MAP3K1/p38 และให้เบาะแสสำคัญเกี่ยวกับปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่อาจเกี่ยวข้องกับภาวะมีบุตรยากในผู้ชาย
ไมโครพลาสติกกับภาวะมีบุตรยากในผู้ชาย: ภัยคุกคามจากสิ่งแวดล้อมที่ซ่อนอยู่
ทั่วโลก ราวครึ่งหนึ่งของกรณีภาวะมีบุตรยากเกี่ยวข้องกับปัจจัยฝ่ายชาย และจำนวนอสุจิกำลังลดลงในอัตราประมาณ 1–2.6% ต่อปี นอกจากปัจจัยด้านวิถีชีวิต เช่น โรคอ้วนและความเครียดแล้ว มลพิษสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะการสัมผัสไมโครพลาสติก กำลังเป็นแหล่งความเสี่ยงที่มักถูกมองข้าม เศษพอลิสไตรีน (PS) และพอลิไวนิลคลอไรด์ (PVC) ที่ปล่อยจากภาชนะพลาสติกใช้แล้วทิ้งมักเข้าสู่ร่างกายผ่านอาหารหรือน้ำดื่ม การศึกษาในสัตว์แสดงว่าอนุภาคเหล่านี้อาจก่อให้เกิดความเครียดออกซิเดชัน ความผิดปกติของฮอร์โมน และความเสียหายต่ออัณฑะ แต่กลไกการออกฤทธิ์ในระบบสืบพันธุ์ของมนุษย์ยังขาดหลักฐานโดยตรง
การออกแบบการศึกษา: การยืนยันหลายระดับตั้งแต่น้ำอสุจิมนุษย์จนถึงแบบจำลองสัตว์
การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน Journal of Nanobiotechnology โดยทีมวิจัยวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำอสุจิจากชายวัยเจริญพันธุ์ 200 รายของธนาคารอสุจิมนุษย์นครฉงชิ่ง ระหว่างปี 2020 ถึง 2021 (อายุเฉลี่ย 24.6 ปี) พร้อมบันทึกวิถีชีวิต BMI และความถี่การใช้ภาชนะพลาสติก ตัวอย่างได้รับการทำแห้งเยือกแข็ง ย่อยด้วยเอนไซม์ และวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อินฟราเรดเพื่อตรวจหาชนิดและจำนวนไมโครพลาสติก
ผลการศึกษาพบไมโครพลาสติกในตัวอย่าง 55.5% (111/200) รวมทั้งสิ้น 128 อนุภาค พอลิเมอร์หลักคือ PVC (36.7%) และ PS (32.0%) รองลงมาคือพอลิเอทิลีน (PE) พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) และพอลิโพรพิลีน (PP) ผู้ที่ใช้ภาชนะพลาสติกทุกวันมีความเข้มข้นของไมโครพลาสติกในน้ำอสุจิสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (p < 0.05)
ในการทดลองในหลอดทดลองและในสัตว์ นักวิจัยให้หนูรับประทานไมโครพลาสติก PS ขนาดนาโน 50 ต่อเนื่อง 8 สัปดาห์ ผลพบว่าความเข้มข้นของอสุจิลดลง 33% การเคลื่อนไหวรวมลดลง 21% และการเคลื่อนไหวไปข้างหน้าลดลง 38% ร่วมกับโครงสร้างเนื้อเยื่ออัณฑะที่ผิดปกติและการสะสมของออโตฟาโกโซมจำนวนมาก
กลไกระดับโมเลกุล: แกนส่งสัญญาณ FOXA1/MAP3K1/p38 กระตุ้นออโตฟาจีและอะพอพโทซิส
การหาลำดับทรานสคริปโตมแสดงให้เห็นว่า ยีนที่แสดงออกแตกต่างกัน 985 ยีน มีการกระจุกตัวอย่างมีนัยสำคัญในเส้นทางออโตฟาจีและอะพอพโทซิส ยีนออโตฟาจีสำคัญ ATG5 ATG7 และ BECN1 มีการแสดงออกเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ขณะที่โปรตีนบ่งชี้ออโตฟาจี LC3β และ p62/SQSTM1 เพิ่มขึ้น 69% และ 138% ตามลำดับ พร้อมกันนั้น โปรตีนกระตุ้นอะพอพโทซิส Bax และ Bad เพิ่มขึ้น ขณะที่โปรตีนต้านอะพอพโทซิส Bcl-2 และ Bcl-xL ลดลง และระดับการตัดแยกของ Caspase-3 กับ Caspase-9 เพิ่มขึ้น
การวิเคราะห์กลไกเพิ่มเติมเผยว่า ไมโครพลาสติก PS สามารถกระตุ้นปฏิกิริยาลูกโซ่ MAPK โดย MAP3K1 ส่งเสริมการฟอสโฟรีเลชันของ p38 และกระตุ้นปัจจัยถอดรหัส c-fos ที่อยู่ปลายน้ำต่อมา ขณะที่ปัจจัยถอดรหัส FOXA1 จับโดยตรงกับโปรโมเตอร์ MAP3K1 และมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนดังกล่าว จึงเริ่มต้นปฏิกิริยาลูกโซ่การส่งสัญญาณทั้งหมด หลังใช้ตัวยับยั้ง p38 Adezmapimod หรือลดการแสดงออกของยีน FOXA1 ปฏิกิริยาออโตฟาจีและอะพอพโทซิสข้างต้นถูกยับยั้งอย่างมีนัยสำคัญ ยืนยันว่าแกน FOXA1/MAP3K1/p38/c-fos มีบทบาทสำคัญต่อความเสียหายของระบบสืบพันธุ์ที่เหนี่ยวนำโดยไมโครพลาสติก
ผลการค้นพบในมนุษย์และความหมายต่อสาธารณสุข
ในระดับประชากร แม้การศึกษาไม่พบความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญในกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด แต่ในกลุ่ม BMI ต่ำและผู้ที่ใช้ภาชนะพลาสติกบ่อย พบความสัมพันธ์เชิงลบในระดับใกล้เคียงนัยสำคัญระหว่างปริมาณไมโครพลาสติกกับความเข้มข้นของอสุจิ (p = 0.07–0.08) ซึ่งบ่งชี้ว่ากลุ่มคนบางกลุ่มอาจไวต่อผลกระทบมากกว่า
ทีมวิจัยระบุว่านี่เป็นการศึกษาชิ้นแรกที่บูรณาการข้อมูลระบาดวิทยาในมนุษย์เข้ากับหลักฐานกลไกจากเซลล์และสัตว์ แสดงให้เห็นว่าไมโครพลาสติกจากภาชนะพลาสติกไม่ได้เป็นมลพิษ ‘เฉื่อย’ แต่อาจทำลายการสร้างอสุจิโดยตรงผ่านเส้นทางออโตฟาจี-อะพอพโทซิสของเซลล์
แม้ผู้เขียนจะเน้นย้ำถึงข้อจำกัด เช่น ขนาดที่ใช้ในการทดลองสัตว์สูงกว่าระดับการสัมผัสในสิ่งแวดล้อม และยังไม่ได้ประเมินผลลัพธ์การเจริญพันธุ์จริง แต่การศึกษานี้วางรากฐานที่แข็งแรงสำหรับความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างไมโครพลาสติกกับความผิดปกติด้านการเจริญพันธุ์ในผู้ชาย
บทสรุป
การศึกษานี้เผยให้เห็นภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้นต่อระบบสืบพันธุ์ของผู้ชายจากการใช้ภาชนะพลาสติกและการสัมผัสไมโครพลาสติก โดยเฉพาะในกลุ่มน้ำหนักตัวต่ำและกลุ่มที่สัมผัสสูง งานวิจัยชี้ว่าไมโครพลาสติก PS ระดับนาโน 50 อาจกระตุ้นเส้นทางส่งสัญญาณ FOXA1/MAP3K1/p38 ทำให้เซลล์อัณฑะเกิดออโตฟาจีและอะพอพโทซิส จึงส่งผลเสียต่อจำนวนและความมีชีวิตของอสุจิ
นักวิจัยเรียกร้องให้กำหนดนโยบายสาธารณสุขที่เข้มงวดยิ่งขึ้นเพื่อจำกัดการปล่อยไมโครพลาสติกจากภาชนะบรรจุอาหาร และส่งเสริมการใช้วัสดุทดแทนที่ปลอดภัย
แหล่งที่มาของเรื่อง:
รวบรวมจากอินเทอร์เน็ต