納米塑料作為一種新型環境污染物在自然界中廣泛存在，目前尚無有效的檢測和消除手段。納米塑料容易隨著飲食和呼吸途徑進入人和動物體內，并影響其生理功能。免疫細胞作為機體抵御外來抗原的重要防線，容易受到納米塑料的攻擊，但目前尚未有關于納米塑料對哺乳動物免疫系統毒性作用的研究報告。
中國科學院沈陽應用生態研究所微生物資源與生態組徐明愷團隊在該領域進行了探索性研究，以小鼠免疫細胞為模型，研究不同粒徑，不同表面電荷的聚苯乙烯納米塑料對動物免疫細胞的毒性效應及毒理學機制。
研究發現，不同粒徑、不同電荷的聚苯乙烯納米塑料均可進入小鼠脾淋巴細胞內部，并在高濃度下造成免疫細胞活力的顯著降低，誘導發生細胞凋亡。在免疫功能方面，納米塑料可顯著抑制T淋巴細胞的活化，下調細胞表面標志物的表達，抑制 CD8+毒性T 淋巴細胞的分化及相關細胞因子的分泌。毒理機制方面，納米塑料顯著抑制T淋巴細胞活化的關鍵信號通路PKC -NF B 和 IL-2R/STAT5，從而影響其免疫功能的發揮。研究還發現納米塑料的毒理效應與粒徑、表面電荷、染毒濃度和作用時間密切相關。帶負電和不帶電的納米塑料可導致胞內活性氧自由基(ROS) 的累積從而影響線粒體功能，而帶正電的納米塑料直接導致線粒體膜電位的去極化。研究成果可為納米塑料污染的生態風險預測提供科學依據。
該成果以” In vitro study on the toxicity of nanoplastics with different charges to murine splenic lymphocytes”為題于2021年發表在環境領域期刊JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS (IF = 10.588)。碩士研究生李玉琦為第一作者，徐明愷研究員為通訊作者，該研究得到了國家自然科學基金、遼寧省興遼英才計劃項目、沈陽市科技局中青年科技創新人才計劃項目的支持。
