随着塑料制品的广泛使用，微塑料（MPs）污染已成为全球性环境问题。尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）微塑料（PET-MPs），因其难以降解的特性，广泛存在于环境中，并通过食物链、空气等途径进入人体。然而，目前对于PET-MPs在体内的分布、积累以及其对健康的影响仍知之甚少。为填补这一研究空白，国内某研究机构的研究人员开展了一项针对PET-MPs体内分布与毒性的研究，旨在探究其在小鼠体内的积累情况以及可能引发的炎症反应。
该研究发表在《Scientific Reports》上，研究人员通过一系列实验，发现PET-MPs在小鼠肺部的积累，并引发了剂量依赖性的肉芽肿性炎症。这一发现为理解微塑料对健康的潜在危害提供了重要线索，并强调了进一步研究微塑料长期暴露风险的必要性。
研究人员采用了多种关键技术方法开展研究：首先，通过动态光散射（DLS）、扫描电子显微镜（SEM）和共聚焦显微镜（CM）等技术对PET-MPs的粒径和形态进行表征，确保其符合微塑料的定义；其次，利用荧光标记技术对PET-MPs进行标记，以便在体内追踪其分布；最后，通过IVIS光谱CT成像技术结合离体成像分析，研究了PET-MPs在小鼠体内的分布情况，并通过组织病理学检查评估了其毒性效应。
研究背景与目的
微塑料（MPs）是指直径小于5毫米的塑料颗粒，广泛存在于环境中。PET是环境中最常见的微塑料之一，广泛应用于消费品和包装材料中。由于其难以降解，PET-MPs在环境中持久存在，并可能通过空气、食物和饮用水等途径进入人体。研究表明，粒径小于10微米的PET-MPs能够穿透生物屏障，进入深层组织并积累，可能引发炎症反应和细胞应激。然而，目前对于PET-MPs在体内的长期积累及其对健康的影响仍缺乏系统研究。
研究方法
研究人员制备了粒径小于10微米的PET-MPs，并通过荧光标记技术将其标记为Cy5.5-COOH-PET-MPs（Cy-PET-MPs），以便在体内追踪其分布。实验中，研究人员将Cy-PET-MPs通过口服途径给予ICR小鼠，并利用IVIS光谱CT成像技术对小鼠进行活体成像，观察PET-MPs在体内的分布情况。此外，研究人员还对小鼠进行了单剂量和4周重复剂量的毒性实验，评估了PET-MPs对小鼠健康的影响。
PET-MPs的体内分布
通过IVIS光谱CT成像技术，研究人员发现，口服给予的Cy-PET-MPs在小鼠体内主要分布在胃部，并在24小时后仍能检测到信号。经过一周的处理后，研究人员在离体成像中发现，PET-MPs不仅存在于胃部，还在肺部检测到了信号，表明PET-MPs能够从胃部转移到肺部。
PET-MPs的毒性分析
在单剂量毒性实验中，研究人员未观察到PET-MPs对小鼠的急性毒性作用。然而，在4周重复剂量毒性实验中，研究人员通过组织病理学检查发现，中剂量（7 mg/kg）和高剂量（28 mg/kg）组的小鼠肺部出现了肉芽肿性炎症，表现为单核细胞和少量淋巴细胞浸润至终末细支气管和肺泡空间。此外，研究人员还观察到肺泡和终末细支气管中存在小于10微米的透明颗粒，推测这些颗粒为PET-MPs。这些结果表明，PET-MPs能够诱导肺部的炎症反应，并且这种反应具有剂量依赖性。
PET-MPs的检测
为了进一步确认PET-MPs在肺部的存在，研究人员利用拉曼光谱技术对小鼠肺部组织进行了分析。结果显示，肺部组织中的颗粒与PET-MPs的拉曼光谱一致，进一步证实了PET-MPs在肺部的积累。
结论与讨论
本研究揭示了PET-MPs在小鼠体内的分布和毒性效应，表明PET-MPs能够通过口服途径进入体内，并在肺部积累，引发剂量依赖性的肉芽肿性炎症。这一发现强调了PET-MPs对呼吸系统健康的潜在危害，并提示需要进一步研究微塑料在体内的长期积累及其对健康的累积效应。此外，研究还指出，PET-MPs的表面特性和粒径大小可能是其引发免疫反应的关键因素。未来的研究应进一步探索PET-MPs与其他器官系统的相互作用，以及其对系统性健康的潜在影响。同时，建立基于证据的微塑料暴露指南和监管标准对于保护公众健康免受微塑料污染的长期影响至关重要。
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