在当今时代，塑料产品无处不在，从日常生活用品到工业材料，塑料的身影随处可见。但与此同时，塑料垃圾的大量产生，使得微塑料和纳米塑料（MNPs，polymer - based particulates ranging from 500 µm in diameter down to 1 nm）在环境中的浓度急剧上升。这些微小的塑料颗粒就像隐藏在暗处的 “小怪兽”，悄无声息地融入生态系统，逐渐渗透到人类生活的各个角落。人们不禁担忧，这些无处不在的 MNPs 是否会对人类健康造成威胁呢？目前，MNPs 对人体的危害程度尚不清楚。虽然在一些研究中，MNPs 与颈动脉粥样硬化中的炎症增加以及未来不良心血管事件风险上升有所关联，在细胞培养和动物实验中也表现出一定毒性，但这些实验中的浓度与人类实际接触和体内负担的关系并不明确。而且，MNPs 在人体组织中的分布和内部剂量也未被清晰了解，这让人们难以准确判断其对人体健康的影响。为了深入探究 MNPs 的奥秘，来自美国新墨西哥大学健康科学中心等机构的研究人员展开了一项重要研究，相关成果发表在《Nature Medicine》上。
研究人员主要运用了热解气相色谱 - 质谱联用技术（Py - GC/MS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术。样本来源于新墨西哥大学医学调查员办公室（UNM OMI）2016 年和 2024 年的尸检标本，部分大脑样本还来自美国东海岸的组织库，以及 UNM 确诊痴呆病例的队列。
研究结果
- MNPs 在不同器官中的浓度差异：通过 Py - GC/MS 测量发现，2024 年死者肝脏和肾脏标本中 MNPs 浓度相似，大脑样本中 MNPs 浓度显著高于肝脏和肾脏。且 2024 年肝脏和大脑样本中 MNPs 浓度明显高于 2016 年12。
- 大脑中 MNPs 的聚合物组成特点：大脑中聚乙烯（PE）的比例相对其他聚合物更高，且高于肝脏和肾脏中的 PE 比例。从 2016 年到 2024 年，肝脏和大脑样本中 PE、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）和丁苯橡胶（SBR）的浓度有所增加2。
- 不同地区和疾病状态下大脑 MNPs 浓度：分析美国东海岸早期（1997 - 2013 年）的大脑组织样本，发现其 MNP 浓度低于新墨西哥州的样本。对 12 例痴呆病例（包括阿尔茨海默病、血管性痴呆等）的分析显示，其大脑中总塑料浓度远高于正常额叶皮质队列3。
- MNPs 在器官中的形态特征：利用 SEM、TEM 等技术观察发现，肝脏和肾脏中的 MNPs 多为纳米级碎片，在肝脏中呈分散或聚集状态，肾脏中则在肾小球和肾小管处有较多存在。大脑组织中的 MNPs 主要为 100 - 200nm 长的碎片或薄片，在痴呆样本中，炎症细胞区域和血管壁有较多 MNPs 沉积45。
研究结论和讨论
本研究表明，大脑和肝脏中 MNP 浓度呈上升趋势，组织中发现的 MNPs 主要由 PE 组成，多为纳米塑料碎片或薄片。正常死者大脑样本中 MNP 浓度比肝脏或肾脏高 7 - 30 倍，痴呆病例的大脑样本中 MNP 含量更高。但目前这些数据只是相关性的，不能确定 MNPs 对健康的因果影响。未来需要改进分析技术、设计更复杂的研究和更大的队列来进一步探究。鉴于环境中 MNPs 的数量呈指数增长，深入了解 MNPs 在神经疾病或其他人类健康影响中的作用迫在眉睫。这项研究为后续研究 MNPs 与人类健康的关系奠定了重要基础，提醒人们重视微塑料污染对人类健康可能带来的潜在威胁，促使科学界和社会更加关注环境微塑料问题，推动相关领域的进一步研究和探索 。
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