奈米塑膠微粒不只污染環境 嘉大研究：恐引發腸道疾病

外來的奈米塑膠粒有如彗星一樣穿過腸膜的保護層，攻擊腸道細菌與腸道細胞，細菌與細胞受到刺激後分泌外泌體分別影響了腸道細胞間的連結與腸道菌的不正常增生，造成腸漏現象。（嘉大提供／呂妍庭嘉義傳真）

嘉義大學助理教授李保宏（左三）與成功大學副教授徐瑋萱（中）團隊深耕微生物外泌體功能研究，2024年獲國科會未來科技獎。（嘉大提供／呂妍庭嘉義傳真）

嘉義大學園藝學系助理教授李保宏領導的研究團隊，繼近日在《Journal of Hazardous Materials》期刊發表研究指奈米塑膠會影響水耕蔬菜生長後，6月再次於國際頂尖期刊《Nature Communications》發表新成果，證明奈米塑膠會破壞腸道菌相平衡，導致與腸道疾病相關的腸道菌羣異常增生，兩項研究都是首次系統性揭露，奈米粒徑的塑膠微粒可透過影響微生物或宿主細胞的細胞外囊泡，間接損害生物體，不論是植物或動物，影響範圍廣泛，無疑是一記警鐘。

李保宏團隊揭露塑膠微粒間接影響健康的全新分子機制，發現奈米粒徑的塑膠粒導致細菌或宿主細胞所釋放的細胞外囊泡／外泌體 (extracellular vesicles) 成分改變，進而影響作物生長與人體腸道屏障功能，破壞微生物生態平衡。

塑膠奈米粒透過影響腸道細胞釋放外泌體而破壞腸道菌相平衡與屏障功能。（嘉大提供／呂妍庭嘉義傳真）

塑膠奈米粒透過干擾水耕系統中微生物釋放外泌體而間接損害蔬菜收成。（嘉大提供／呂妍庭嘉義傳真）

嘉大指出，助理教授李保宏團隊長期探究外泌體在跨界溝通上的角色，在首篇研究中，團隊發現奈米級聚苯乙烯塑膠粒雖未直接傷害萵苣，卻會促進水耕系統中特定細菌的繁殖，這些細菌釋放的細胞外囊泡，會抑制作物的抗氧化系統與生長機制，最終導致萵苣枯萎死亡。

在最新發表的研究中，李保宏團隊進一步聚焦腸道健康，發現奈米塑膠不是被動入侵腸道的惰性粒子，而是能夠影響細菌與宿主間的溝通，方法是透過干擾外泌體而調節微小RNA的表現，該研究證實，奈米塑膠降低小鼠腸道屏障蛋白表現，並破壞腸道菌相平衡，導致與腸道疾病相關的腸道菌羣異常增生。

研究指出，奈米塑膠挾持這種細菌與宿主間的精密對話，導致腸道微環境改變，進而削弱腸道屏障、損害免疫反應，並重塑微生物羣的結構。

值得注意的是，這項研究也爲未來療法打開新的可能，藉由針對特定外泌體微小RNA或調節其生成路徑，未來治療策略將可能恢復因環境污染而失衡的腸道穩定性，意味研究這開啓了一個全新的分子策略方向-聚焦於微生物與宿主的溝通系統，而非僅針對污染物本身進行清除。

嘉大表示，李保宏團隊兩篇研究均獲得國際高度關注，於自然通訊期刊 Nature Communications發表的最新論文，更獲期刊選爲焦點論文（Highlight），備受重視，主要是這兩項研究都首次系統性揭露，奈米粒徑的塑膠微粒可透過影響微生物或宿主細胞的細胞外囊泡，間接損害生物體，不論是植物或動物，影響範圍廣泛。

塑膠微粒在環境中的廣泛滲透已成爲全球環境重要隱憂，不只污染海洋及土壤，科學家更證實可能影響作物生長與人體健康，李保宏說，兩項研究顯示，不論是作物或人體，奈米塑膠微粒可能借由細胞外囊泡的傳遞機制，對生物體造成潛在的健康影響，值得高度關注。

李保宏指出，團隊的研究探究外泌體在宿主與微生物交互作用的角色，釐清外泌體如何調控腸道菌相與宿主健康狀況，爲一新穎且重要的議題，期待未來以微生物外泌體開發相對應的治療標的。

目前國際間外泌體相關產品蓬勃發展，嘉大表示，李保宏研究團隊期許臺灣能投入更多資源在外泌體的研究與應用上，跟上全球外泌體研究熱潮，建立國際能見度以及領先地位。