触目惊心！Nature头条：大脑中微塑料相当于两张银行卡！并与痴呆症有关

       最近几十年来，随着塑料制品的广泛使用，环境中的微塑料/纳米塑料（MNP）变得无处不在。更重要的是，越来越多的研究显示，这些微塑料/纳米塑料可以在人体内积累，科学家们已经在肺、肾脏、肝脏、生殖系统，甚至是大脑中发现了微塑料/纳米塑料的存在。

       这些微塑料/纳米塑料是否对人体有害？科学家们正在努力揭示它们对人体健康的影响。

       在一小块人类大脑组织在碱液中开始融化，在接下来的几天时间里，脑组织变成了一滩糊状物，而里面竟含有数千个微小的塑料颗粒。

       美国新墨西哥大学的毒理学家 Matthew J. Campen 一直在使用这种方法分离和跟踪在人类肾脏、肝脏，尤其是大脑中的微塑料，以及更小的纳米塑料。他估计，一整个捐献的大脑中大约可以分离出 10 克塑料，这相当于 2 张常见的 PVC 材质银行卡的重量。

       不到一百年前，人类发明了塑料，此后，塑料的生产持续增加，各种塑料材料通常需要数百年乃至数千年时间降解，而这个过程中会产生不计其数的微塑料/纳米塑料（MNP）。

       微塑料/纳米塑料（MNP）是指直径从 1 纳米到 500 微米的塑料颗粒，如今，地球上几乎所有地方都发现了微塑料/纳米塑料的存在——偏远岛屿、南极洲、珠穆朗玛峰，甚至是马里亚纳海沟底部，以及食物、饮用水和我们呼吸的空气，身处地球的我们，显然逃不掉，

       事实上，科学家们发现，微塑料/纳米塑料（MNP）已经遍布人类的身体。

       然而，检测和发现这些微塑料/纳米塑料在人体中的存在只是第一步，搞清楚它们在人体中究竟有何作用以及是否会对人体健康产生危害，一直以来都困难重重。这是因为微塑料/纳米塑料并不是一个单一的存在，它们有着不同的大小、形状以及多种多样的化学成分，每一种都可能对细胞和组织产生不同的影响。

       由于微塑料/纳米塑料无处不在，因此很难确定人们会接触到哪些，如何接触，以及它们会在身体的哪些部位积累。于是，Matthew J. Campen 决定反过来尝试，他从人类捐献者的身体组织中收集微塑料/纳米塑料，然后测试活体组织对它们的反应。

       2025 年 2 月 3 日，Matthew J. Campen 团队在 Nature Medicine 期刊发表了题为：Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains 的研究论文【1】。Nature 官网近日头条报道了这项研究成果。

       该研究探索了微塑料/纳米塑料（MNP）在人类大脑中的积累情况及其潜在的健康影响。

       该研究显示，随着塑料制品的数量急剧增加，人类的大脑、肝脏和肾脏中微塑料/纳米塑料的浓度也在急剧增加，这些微塑料/纳米塑料主要来自聚乙烯塑料。

       该研究还发现，大脑中的微塑料/纳米塑料浓度显著高于肝脏和肾脏（大约高出30倍），随着时间的推移，大脑中微塑料/纳米塑料浓度随之增加（2024 年的大脑样本中的微塑料/纳米塑料水平比 2016 年的样本高出约 50%）。

人类大脑、肝脏和肾脏中的微塑料/纳米塑料水平变化情况

       更重要的是，该研究还发现，痴呆症患者的大脑中（尤其是在脑血管壁和免疫细胞周围）的微塑料/纳米塑料浓度显著高于正常大脑样本，表明了微塑料/纳米塑料可能与神经退行性疾病有关。

人类大脑组织中的微塑料/纳米塑料

       这些发现凸显了全球环境中塑料浓度不断上升所带来的潜在健康威胁，也提示我们，迫切需要更好地了解微塑料/纳米塑料（MNP）在人体组织（特别是大脑）中的暴露、摄取和清除途径以及潜在健康后果。

       而最近一项来自中国学者的研究为这些微塑料/纳米塑料为何在大脑中聚集提供了新线索。

       2025 年 1 月 22 日，中国环境科学研究院席北斗、侯佳奇、北京大学未来技术学院黄海鹏等人在 Science Advances 期刊发表了题为：Microplastics in the bloodstream can induce cerebral thrombosis by causing cell obstruction and lead to neurobehavioral abnormalities 的研究论文【2】。

       该研究追踪了微塑料颗粒在血管中的运动，揭示了微塑料诱导大脑功能障碍和神经损伤的机制。

       研究团队给小鼠喂食含有微塑料的水，并追踪这些微塑料颗粒在小鼠体内的运动。结果发现，循环系统中的这些微塑料会被免疫细胞所吞噬，导致这些细胞在大脑皮层的毛细血管中发生阻塞，进而导致小鼠的血流减少和神经功能异常。

在小鼠大脑的血管中发现的微塑料碎片

       这项研究揭示了一种新机制——微塑料通过调节细胞阻塞以及干扰局部血液循环间接破坏组织功能，而非直接穿透组织。这一发现为理解微塑料侵入血液所带来的毒理学影响提供了一个新视角。

可被人体通过不同方式摄取的不同的微塑料和纳米塑料的相对大小

       微塑料对人体器官的影响是研究的重点。在实验室中向人体组织样本中添加微塑料后，会导致细胞死亡、免疫反应以及组织损伤。还有数百项研究显示，动物（主要是水生生物）接触微塑料会阻塞肠道或影响繁殖能力。基于这些发现，科学们认为，微塑料可能与癌症、心脏疾病和肾脏疾病、阿尔茨海默病或人类生育问题有关。

       然而，迄今为止，还没有证据表明微塑料直接导致人类健康不良，现有的研究只有证明二者之间存在相关性。

       2024 年 3 月，《新英格兰医学杂志》（NEJM）发表了一项具有里程碑意义的研究论文：Microplastics and Nanoplastics in Atheromas and Cardiovascular Events（动脉粥样硬化和心血管事件中的微塑料/纳米塑料）【3】。

       该研究显示，在约 250 名接受心脏手术的患者中，近 60% 的主动脉中有微塑料/纳米塑料的存在。而那些有微塑料/纳米塑料的患者在手术后 3 年内心脏病发作、中风或死亡的风险是那些没有微塑料/纳米塑料的患者的 4.5 倍。

       近年来，为了减轻塑料污染，人们引入了生物可降解塑料作为传统石油基塑料的环保替代品，例如聚乳酸（PLA），已成为是全球生产和消费最多的生物可降解塑料，广泛用于食品包装、一次性餐具的制造和作为生物医学递药的载体。

       然而，我国学者最近的一项研究显示了生物可降解塑料聚乳酸产生的微塑料/纳米塑料的潜在健康风险。

       2025 年 1 月 27 日，北京大学第一医院姜辉教授团队等在 ACS Nano 期刊发表了题为：Polylactic acid micro/nanoplastic exposure induces male reproductive toxicity by disrupting spermatogenesis and mitochondrial dysfunction in mice 的研究论文【4】。

       该研究首次揭示了聚乳酸微塑料/纳米塑料（PLA-MNP）对雄性小鼠生殖系统的毒性作用，且毒性机制可能与传统石油基微塑料一致，为生物可降解塑料的环境风险评估提供理论依据。

       总的来说，这篇论文通过多种先进的分析技术，揭示了塑料/纳米塑料在人体大脑中的积累情况，尤其是聚乙烯（PE）等聚合物的高浓度存在。研究还发现，痴呆症患者的大脑中的塑料/纳米塑料浓度显著高于正常样本，提示塑料/纳米塑料可能与神经退行性疾病有关。这一发现为未来的研究提供了新的方向，强调了进一步探讨塑料/纳米塑料对人类健康影响的必要性。

       论文链接：

       1. https://www.nature.com/articles/s41591-024-03453-1

       2. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr8243

       3. https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMoa2309822

        4. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c15112