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Co-exposure to PVC microplastics and cadmium induces oxidative stress and fibrosis in duck pancreas

微塑料 胰腺 氧化应激 纤维化 化学 脂肪酶 丙二醛 吸入染毒 体内 炎症 内分泌学 内科学 生物 毒性 医学 生物化学 环境化学 有机化学 生物技术
作者
Jian Sun,Fei Su,Yan Chen,Tao Wang,Waseem Ali Vistro,Hongyan Jin,Ling Xiong,Yonggang Ma,Zongping Liu,Hui Zou
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier]
卷期号:927: 172395-172395 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.172395
摘要

PVC microplastics (PVC-MPs) are environmental pollutants that interact with cadmium (Cd) to exert various biological effects. Ducks belong to the waterfowl family of birds and therefore are at a higher risk of exposure to PVC-MPs and Cd than other animals. However, the effects of co-exposure of ducks to Cd and PVC-MPs are poorly understood. Here, we used Muscovy ducks to establish an in vivo model to explore the effects of co-exposure to 1 mg/L PVC-MPs and 50 mg/kg Cd on duck pancreas. After 2 months of treatment with 50 mg/kg Cd, pancreas weight decreased by 21 %, and the content of amylase and lipase increased by 25 % and 233 %. However, exposure to PVC-MPs did not significantly affect the pancreas. Moreover, co-exposure to PVC-MPs and Cd worsened the reduction of pancreas weight and disruption of pancreas function compared to exposure to either substance alone. Furthermore, our research has revealed that exposure to PVC-MPs or Cd disrupted mitochondrial structure, reduced ATP levels by 10 % and 18 %, inhibited antioxidant enzyme activity, and increased malondialdehyde levels by 153.8 % and 232.5 %. It was found that exposure to either PVC-MPs or Cd can induce inflammation and fibrosis in the duck pancreas. Notably, co-exposure to PVC-MPs and Cd exacerbated inflammation and fibrosis, with the content of IL-1, IL-6, and TNF-α increasing by 169 %, 199 %, and 98 %, compared to Cd exposure alone. The study emphasizes the significance of comprehending the potential hazards linked to exposure to these substances. In conclusion, it presents promising preliminary evidence that PVC-MPs accumulate in duck pancreas, and increase the accumulation of Cd. Co-exposure to PVC-MPs and Cd disrupts the structure and function of mitochondria and promotes the development of pancreas inflammation and fibrosis.
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