《Nature Medicine》微塑料在大脑中的积累水平高于肾脏或肝脏

时间:2025年2月7日
来源:Nature Medicine

编辑推荐:

研究结果表明,人类大脑和器官中的微塑料浓度不断上升,迫切需要对其健康影响和分布进行更深入的调查。

广告
   X   

2024年的死后大脑样本中塑料微粒和纳米颗粒的浓度高于2016年。

                                         
《Nature Medicine》最近的一项研究评估了微塑料和纳米塑料(MNPs)在死者肾脏、肝脏和大脑的主要器官系统中的相对分布。

量化MNP积累和健康危害

MNPs的尺寸范围从小到1纳米到直径500微米。它们在环境中的浓度在过去50年中呈指数增长。然而,它们对人类有害或有毒的程度尚不清楚。最近的研究将MNP的存在与更高的炎症和未来不良心血管事件的风险联系起来。

在一些动物接触研究中,MNPs也被视为使疾病恶化或导致毒性结果,但其浓度与人类接触的相关性尚不清楚。研究尚未充分探讨MNPs在人体内的组织分布和内剂量。利用视觉显微光谱学方法,已经在肠道、肺和胎盘等器官中检测到微粒。然而,较小的MNPs往往被忽视,因为这些方法大多局限于较大的(50μm)颗粒。

最近的一种方法,即热解气相色谱-质谱法(Py-GC/MS),当与正交方法相结合时,偏差较小,更具定量和累积性。此外,Py-GC/MS生成的数据在各个实验室之间更具可比性,这使得结果更加稳健。

关于研究

本研究结合Py-GC/MS和可视化方法,对2016年和2024年解剖的人体肝脏、肾脏和脑组织中MNPs的相对分布进行了研究。

研究人员对2016年和2024年的53个大脑样本进行了分析,以量化MNPs。这些估计与1997年至2013年间进行的类似分析进行了比较,以了解脑组织中MNPs积累率的变化。

在本研究中,从2016年和2024年的尸检标本中获得了小块(3-5 cm3)的人死后肝脏(右侧中央实质)、肾脏(包含皮层和髓质的楔形块)和大脑(额叶皮质)样本,并将其保存在10%的福尔马林中。大脑样本也从美国东海岸的储存库中获得。

研究结果

2024年样品的死亡肝脏和肾脏标本中发现MNP浓度几乎相似,总塑料的中位数分别为433和404μg/g。与肝脏和肾脏标本相比,脑组织中MNPs浓度较高。2016年和2024年脑样品中MNPs的Py-GC/MS估计值分别为3345μg/g和4917μg/g。2024年肝脏和大脑样本中的MNP浓度高于2016年样本。考虑到其他人口变量的影响,该结果与大脑浓度的多元回归分析结果一致。

与其他聚合物相比,聚乙烯(PE)在大脑中的比例更高。与肝脏和肾脏的PE相比,该比例也更高。在肝脏和大脑样本中,2016年至2024年间,聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和丁苯橡胶(SBR)的浓度有所增加。PE以外的聚合物的流行率不一致。这可能是由有限的抽样和大小分布中患病率的变化所驱动的。

将这些结果与早期时间框架(1997-2013)的结果进行比较,注意到美国东海岸样品中的MNP总体浓度较低。进一步的分析还表明,痴呆样本中的总塑料浓度高于正常额叶皮层,尽管没有确定因果关系。扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱证实,在肾、肝和脑样品中观察到的颗粒主要由碳组成。

脑实质中可见<1 μ m的颗粒,透射电镜(TEM)显示大部分为100 - 200nm长的碎片或薄片。2024年至2016年间,大脑中塑料的总质量浓度增加了约50%。因此,环境中MNPs浓度的增加可能导致内部最大浓度的上升。

结论

目前的研究表明,MNP在大脑和肝脏中的浓度呈上升趋势。在组织中发现的大多数MNPs似乎是纳米塑料碎片或薄片,由PE组成。在未来,需要使用更大样本量的更复杂的研究设计来完善当前的分析技术,并了解MNPs是否影响神经系统疾病和其他人类疾病。


生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有