マイクロプラスチックと胎盤および糞便中の微生物叢との関連性。ヒトにおける最初の証拠

マイクロプラスチックと胎盤および糞便中の微生物叢との関連性。ヒトにおける最初の証拠
劉紹傑、劉信元、郭嘉麟、楊露、王恒偉、孫永雲、陳博、董瑞华*。
これを引用する。Environ. Sci. Technol. 2022, xxxx, xxx, xxx-xxx
掲載日：2022年10月21日
https://doi.org/10.1021/acs.est.2c04706
© 2022 米国化学会
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対象：バクテリア、有機ポリマー
概要
概要
妊娠期や乳児期は、有害な環境暴露に対して脆弱な時期である。しかし、マイクロプラスチック（MP）の母子への曝露状況や健康への悪影響はほとんど不明である。そこで、胎盤および糞便中のMP曝露状況、ならびに胎盤および糞便中の微生物叢とMP曝露の相関の可能性を検討した。中国・上海から合計18組の母子ペアを効果的に募集した。この研究では、妊婦に胎盤とメコニウムサンプルを提供するよう求めた。Agilent 8700 レーザー赤外線イメージングスペクトロメーター（LDIR）がMPの同定に適用されました。微生物相の検出は、16S rRNAの配列決定によって同定された。16種類のMPがすべてのマトリックスで検出され、ポリアミド（PA）とポリウレタン（PU）が確認された主な種類であった。また，20-50μmの大きさの試料から検出されたMPは76.46%以上であった。門レベルでは、胎盤、メコニウムともに、主にProteobacteria, Bacteroidota, Firmicutesで構成されていた。また、胎盤とメコニームの微生物相は、β多様性と腸内細菌組成において、いくつかの有意な差異を見出した。さらに、ポリスチレンはメコニームの微生物相のChao指数と逆相関することを見いだした。ポリエチレンは胎盤微生物叢のいくつかの属と一貫して逆相関していた。MPs、PA、PUの総量は、常にメコニウム微生物群のいくつかの属に影響を与えた。結論として、MPsは胎盤および糞便中に遍在しており、妊婦および乳児が広くMPsに暴露されていることが示唆された。さらに、我々の発見は、胎盤および糞便中の高濃度のMPsと微生物叢属との関連を支持する可能性がある。さらに、MPsの粒子径が50-100μmであることと、メコニームの微生物相との間には、いくつかの有意な関連性が見られた。

KEYWORDS:マイクロプラスチック 胎盤 メコニウム
参考資料
Supporting Informationは、https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c04706、無料で入手できます。

実験手順の補足、参加者の人口統計学的特徴、12組の母子における胎盤とメコニウム中のMPs濃度の関連、胎盤とメコニウム中の細菌属存在量の違い、胎盤とメコニウム中のMPsの粒子径と微生物属・α多様性指数の相関（PDF)
マイクロプラスチックと胎盤・胎便中の微生物相の関連性。ヒトにおける最初のエビデンス

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S11Supporting Information for 2The Association Between Microplastics and Microbiota in Placentas and 3Meconium.S11Supporting Information for 2マイクロプラスチックと胎盤および胎盤中の微生物相との関連性。ヒトにおける最初のエビデンス45Authors: Shaojie Liu1, a, Xinyuan Liu1, a, Jialin Guo3, Ruoru Yang1, Hangwei Wang1, Yongyun 6Sun1, Bo Chen1, 2, Ruihua Dong1, 2, 78所属：91 School of Public Health, Key Lab of Public Health Safety of the Ministry of Education, Fudan 10University, Shanghai, China.112所属：School of Public Health, Key Lab of Public Health Safety, Fuudan 10University, Shanghai, China.112 所属：Shuang Jia, a, Xinyuan Liu, Jialin Guo, Ruoru Yang, Hangwei Wang, Rui Hong, 2 123 同済大学医学院上海第一母子病院（中国・上海）1415a これらの著者は、この研究に等しく貢献している16 Corresponding Author: Ruihua Dong, Email: ruihua_dong@fudan.edu.cn, Phone: 17+86-158006509521819このファイルには、20実験手順の補足21表S1-S422図S1-S423242526272829303132が含まれています。
S233Supplemental experimental procedures:3416S rRNA sequencing35DNA extraction 36Total genomic DNAはDNA Extraction Kitを用い、メーカーの指示に従い抽出した。DNAの品質と量は、NanoDropとアガロースゲルで確認した。抽出された38DNAは、1ng/μlの濃度に希釈し、さらに処理するまでは-20℃で保存した。希釈したDNAを鋳型として、40barcoded primersとTakara Ex Taq (Takara)を用いて細菌の16S rRNA遺伝子をPCRで増幅させた。細菌の多様性解析のために、16S rRNA遺伝子のV3-V4（またはV4-V5）41variable領域をユニバーサルプライマー343Fおよび798R（またはV4-V5領域は42515Fおよび907R）を用いて増幅した。 細菌の多様性解析のために、4316S rRNA遺伝子のV3-V4可変領域をユニバーサルプライマー343F (5'-TACGGRAGCAGCAG-3') 44および798R (5'-AGGGTATCTAATCCT-3') で増幅した4546Library Construction 47アンプリコン品質をゲル電気泳動で確認し、AMPure XPビーズ48 (Agencourt) で浄化し、再度PCRを行い増幅させた。AMPure XP beads 49で精製した後、Qubit dsDNA assay kitで定量した。5152バイオインフォマティクス解析 53RawシークエンスデータはFASTQ形式であった。 53生シーケンスデータはFASTQ形式であり、ペアエンドリードを54Trimmomaticソフトウェアで前処理し、曖昧な塩基を検出しカットした（N）。 また、スライディングウィンドウトリミング法により、平均品質スコアが20以下の低品質な55sequenceをカットした。 56トリミング後、FLASHソフトウェアを用いてペアエンドリードをアセンブルした。アセンブルのパラメータは以下の通り。5710bp の最小オーバーラップ、200bp の最大オーバーラップ、20% の最大ミスマッチ 58rate である。配列はさらに以下のようにノイズ除去を行った：あいまいな配列、相同な配列、200bp以下のリードは放棄された。 Q20以上の塩基が75%以上あるリードを保持した。60次に、キメラを含むリードを検出し、除去した。 この2つのステップは、61QIIMEソフトウェア（バージョン1-8-0）を用いて達成された。 また、Vsearchを用い、プライマー配列の削除とクラスター化を行い、OTUを作成した（97％）。