微塑料与纳米塑料（Micro- and nano-plastics, MNPs）广泛分布于全球生态系统，已在包括大脑在内的人体多种组织中检出。MNPs负荷水平与各类脑部疾病的发生存在显著相关性，提示其潜在的中枢神经系统（Central Nervous System, CNS）毒性。本综述系统梳理了MNPs进出CNS的主要通路，包括跨血脑屏障（Blood-Brain Barrier, BBB）转运、鼻-脑通路及类淋巴系统（Glymphatic system）介导的运输。小粒径MNPs难以从脑内清除，这可能是其在脑内蓄积的重要原因。研究人员进一步探讨了MNPs潜在的神经毒性效应，涵盖诱导突触与神经元损伤、促进神经炎症、扰乱神经内分泌系统及调节肠-脑轴等方面。MNPs诱导的CNS毒性呈现“易感性升高先于直接毒性”的特征。现有证据表明，MNPs可与环境及遗传因素协同作用，加剧阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）的认知障碍、帕金森病（Parkinson’s Disease, PD）的运动功能障碍以及抑郁和焦虑样行为。产前暴露于MNPs可能诱发子代孤独症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder, ASD）相关表型。此外，MNPs可阻塞脑血管，触发急性脑血管疾病，并促进严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）侵入CNS，从而增加神经系统症状的发生风险。最后，本综述讨论了物理干预、药物干预及塑料替代策略，旨在调控MNPs在脑内的转运并增强神经保护，从而降低MNPs的CNS毒性。
1. 引言
微塑料（Microplastics, MPs）指直径小于5 mm的塑料颗粒，尺寸低于1 μm者定义为纳米塑料（Nanoplastics, NPs）。微塑料与纳米塑料（MNPs）主要源于塑料制品的直接释放或大块塑料的物理化学降解。2023年全球塑料产量达4.138亿吨，每年约1900万至2300万吨塑料废物进入水生生态系统。海洋表层水体中MNPs浓度范围为0.002至62.5颗粒/立方米，平均值为2.76颗粒/立方米。瓶装水平均含有2.4×105颗粒/升MNPs，其中约90%为NPs。据估算，美国成年人每年通过饮食摄入39000至52000颗粒MNPs，经呼吸吸入35000至69000颗粒。尸检研究显示，2016年至2024年间人脑组织中的塑料总质量浓度增加了约50%。MNPs亦在人类睾丸、精液、羊水、痰液、胎盘及粪便中检出，表明其在人体内广泛蓄积。值得注意的是，接受颈动脉内膜切除术患者的MNPs浓度与心肌梗死、卒中或死亡复合终点的发生风险显著相关；炎症性肠病患者粪便MNPs浓度与疾病严重程度呈正相关；健康成年人血液中高MNPs负荷则与活化部分凝血活酶时间、C反应蛋白及纤维蛋白原水平升高相关。这些发现表明MNPs不仅存在于人体，且与可测量的生理异常相关，强化了其对人类健康潜在风险的现实关联性与生物学合理性。
大脑是维持基本功能及调节认知行为的核心器官。中枢神经系统已成为MNPs毒性的关键靶标，MNPs暴露与脑部疾病的潜在联系日益受到关注。全球塑料产量与脑部疾病的流行病学趋势呈现同步上升态势：1990年至2020年，塑料年产量从约1.07亿吨增至3.67亿吨；同期痴呆的年龄校正死亡率几乎翻倍，帕金森病（PD）的年龄标准化患病率增加22%，美国儿童孤独症谱系障碍（ASD）患病率增长4至5倍。这种模式提示MNPs污染加剧与脑部疾病发病率上升可能存在正向关联。
近期研究指出，人脑蓄积的MNPs主要为100–200 nm粒径，显著小于其他组织中发现的数微米级塑料。人脑MNPs浓度可达4917 μg/mL，较其他器官（100–400 μg/mL）高出约一个数量级，提示小粒径MNPs更易穿透大脑且其从CNS清除受限。然而，由于富含脂质的脑组织检测存在方法学挑战，热分析方法可能高估特定聚合物含量，而颗粒分辨方法可能遗漏小颗粒，对此类发现应审慎解读。
本文构建了理解MNPs CNS风险的逻辑框架：MNPs可能通过BBB穿透、鼻-脑转运及类淋巴相关通路进入大脑，而其从CNS的清除则相对有限。一旦滞留于脑内，MNPs可引发一系列毒性反应，包括突触与神经元损伤、神经炎症、神经内分泌失调及肠-脑轴紊乱，进而促进或加重神经系统疾病。在此基础上，探索减少MNPs入脑、促进其清除或减轻其神经毒性的干预措施具有重要意义。本叙述性综述采用结构化方式筛选文献，优先考虑具有直接CNS相关性和明确方法学信息的研究。
2. CNS代谢通路
2.1. 跨血脑屏障（BBB）
BBB由脑毛细血管内皮细胞构成，可阻止大多数血液物质进入脑内，为CNS提供稳定的微环境。羧基化与氨基化聚苯乙烯纳米塑料（Polystyrene Nanoplastics, PS-NPs）可下调小鼠BBB紧密连接蛋白表达并上调基质金属蛋白酶MMP-9，损害BBB完整性，促使NPs入脑。在人脑微血管内皮细胞（hCMEC/D3）中，暴露于30 μg/mL PS-NPs 24小时可导致闭锁小带蛋白-1（Zonula Occludens-1）呈点状而非连续线性分布，表明PS-NPs破坏了内皮细胞的紧密连接结构。此外，经0.625–1.25 μg/mL PS-NPs处理的红细胞孵育的hCMEC/D3细胞表现出内皮功能障碍，提示MNPs可直接损伤血管内皮细胞并穿越BBB入脑。
不同表面修饰的PS-NPs进入内皮细胞的机制存在显著差异。小窝蛋白抑制剂MβCD显著降低hCMEC/D3细胞对PS-NPs的内吞效率。羧基化PS-NPs通过巨胞饮、网格蛋白及小窝蛋白介导的内吞作用（均为受体介导过程）进入细胞；氨基化PS-NPs则主要通过被动扩散穿越内皮细胞。溶酶体抑制剂巴佛洛霉素A1可降低所有类型PS-NPs的内化效率，表明溶酶体在MNPs的内皮吞噬摄取中起关键作用。100 nm羧基化PS-NPs内吞后可在hCMEC/D3细胞基底侧检测到，支持MNPs通过BBB跨细胞转运。
MNPs穿透BBB的能力取决于其化学性质。带正电荷的PS-NPs通过静电吸引与带负电荷的细胞膜强烈相互作用，导致更高的细胞摄取和脑内蓄积。羧基化增强PS-NPs亲水性，促进其通过巨胞饮内化。粒径是另一关键因素，NPs比MPs更易穿透BBB。斑马鱼幼鱼中，50 nm PS-NPs可穿透脑血管，显示高BBB通透性；小鼠口服100 nm PS-NPs而非3–10 μm PS-MPs可快速跨越BBB并在脑内蓄积。聚合物类型亦影响BBB通透性，口服50 nm PS-NPs易穿透小鼠BBB并蓄积，而同等条件下聚丙烯纳米塑料（Polypropylene NPs, PP-NPs）蓄积较低。
BBB不仅阻止有害物质入脑，也限制物质从脑内清除。外泌体是纳米颗粒穿越内皮转运出脑的重要载体，约30%的5–7 nm金纳米簇可通过外泌体介导的转运穿过BBB排出。然而，对于超过100 nm的大颗粒（考虑到外泌体直径通常为30–150 nm），外泌体介导的排出可能效率不高。痴呆患者脑内可见大量MNPs碎片滞留于血管基底膜，提示即使MNPs到达血管界面，也常嵌入而无法运出脑外。
2.2. 鼻-脑通路
鼻-脑通路包括嗅觉通路和三叉神经通路。利用显微傅里叶变换红外光谱，在人脑嗅球中检出聚丙烯（PP）和聚酰胺微塑料，其中与个人防护用品中纤维状塑料相关的PP最为常见，提示此类MPs可能经嗅上皮从空气摄取并通过嗅神经转运至嗅球。嗅球中的MPs包括颗粒和纤维，颗粒长度为5.5–26.4 μm，宽度为3.0–25.4 μm；纤维长度为19.0–24.5 μm，宽度为3.0–6.0 μm。嗅上皮细胞间隙约为5–20 μm，提示MPs可能通过跨细胞或旁细胞运输穿过嗅上皮进入脑内。小鼠连续鼻腔暴露于100 nm PS-NPs 30天可导致其在嗅球蓄积，降低神经元活性并诱导嗅觉功能障碍。鼻腔暴露于80 nm羧基化和氨基化PS-NPs 7天显示，氨基化PS-NPs的入脑效率远高于羧基化PS-NPs，表明表面电荷影响鼻-脑转运效率。三叉神经通路亦参与MNPs的鼻-脑转运，大鼠鼻内给予负载姜黄素的100 nm带负电荷聚己内酯纳米颗粒，可观察到其沿三叉神经（尤其是上颌支）扩散并经轴突转运至脑干。值得注意的是，所有15例老年尸检个体的嗅球中均检出MNPs，提示MNPs可能通过吸入在衰老大脑中蓄积，这可能与年龄相关的鼻嗅黏膜变性有关，变性的黏膜可能导致吸入的MNPs优先沉积于退化区域，增加嗅上皮摄取及进入嗅球的几率。
BBB和鼻-脑通路是MNPs入脑的两条主要途径。但经这两条通路蓄积的MNPs在颗粒组成、形态和大小上存在差异。呼吸道暴露来源的MNPs主要为合成纤维和城市灰尘，通常小于10 μm，PP和聚酯是最常见的聚合物；消化道暴露来源的MNPs则主要来自食品包装和海鲜，通常由聚乙烯（Polyethylene, PE）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate, PET）组成，大于20 μm的MPs多滞留于肠道并随粪便排出，仅小于10 μm的颗粒可穿越肠屏障进入体循环并通过BBB到达大脑。
2.3. 类淋巴系统转运
类淋巴系统是维持CNS稳态的关键结构，生理功能包括间质液引流、代谢废物清除、免疫调节和大分子溶质重吸收。该系统的外周物质可通过脉络丛上皮形成的血-脑脊液屏障进入脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF），或通过室周器进入。类淋巴系统还促进CSF与间质液交换，将脑实质的代谢废物转运至蛛网膜下腔和血管周围间隙。随后，CSF可通过硬脑膜内的脑膜淋巴管引流至颈部淋巴管，或从鼻腔黏膜下淋巴管流入鼻咽淋巴丛并进一步至颈部淋巴结，亦可沿脊神经根流入周围组织，或通过蛛网膜颗粒进入静脉血。这些通路为MNPs从外周进入大脑并随后从CNS排入外周淋巴系统和血流提供了结构基础。
人CSF样本中检出PP、聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride, PVC）、PE和PS等MPs，平均丰度为2.91±1.12 μg/g，其中PE和PS MPs水平最高，分别达1.47±0.76和0.83±0.45 μg/g，提示MNPs可能从外周进入CSF。小鼠CSF注射1 μm荧光PS-MPs后，可在连接蛛网膜下腔的血管周围间隙及颈部淋巴管中观察到MPs，表明MPs可随CSF到达蛛网膜下腔并通过颈部淋巴通路从脑内引流。小鼠侧脑室或枕大池CSF注射1 μm聚乙二醇（Polyethylene Glycol, PEG）修饰的PS-MPs后，颗粒沿嗅神经束移动，穿过筛板进入鼻黏膜下淋巴管，并在15–30分钟内通过颈部淋巴结清除。蛛网膜颗粒具有多孔核心和连接静脉窦的窗孔膜，可能参与CSF回流至血液；猴硬脑膜离体灌注实验观察到0.5–1 μm PS-MNPs可穿过蛛网膜颗粒到达静脉侧，提示MNPs可能通过该通路返回循环。小鼠枕大池注射100 nm PEG修饰荧光PS-NPs后，颗粒迅速分布于全脑及脊髓蛛网膜下腔并滞留于软脑膜，仅有小部分通过筛板进入鼻淋巴管或沿脊神经根引流，而10 μm MPs则局限于注射部位，表明类淋巴系统清除具有粒径依赖性，且清除颗粒数远低于滞留数。蛛网膜下腔驻留的巨噬细胞可吞噬异物颗粒并通过脑膜淋巴管引流至颈部淋巴，可能有助于清除脑内MNPs。此外，脑内蓄积的MNPs可能通过诱导氧化应激和神经炎症损害类淋巴系统的清除能力，进一步促进其在脑内滞留。
关于可生物降解塑料颗粒，目前尚无直接证据表明其能通过与传统MNPs根本不同的通路进入CNS。在工程药物递送系统中，PEG-聚乳酸（PEG-PLA）和PEG化聚己内酯（PCL）NPs等功能化可增强脑递送。但观察表明，是人工功能化而非生物降解性引入或加强了主动脑靶向过程。对于非功能化可生物降解颗粒，现有证据不支持存在独特的CNS进入通路，此类颗粒仍可利用已确立的摄取过程。在BBB模型中，PEG-b-PLA NPs主要通过巨胞饮内化，支持可生物降解颗粒可使用常规内吞通路的观点。PLA-MPs的光降解促进尺寸减小，产生纳米颗粒，并增加幼虫生物蓄积；PLA颗粒老化后倾向于逐渐变小，而PE颗粒未显示类似的显著尺寸变化；此外，PLA-MPs的不完全胃肠道降解可产生具有高生物利用度和强神经毒性的低聚物NPs。现有证据表明，可生物降解塑料颗粒不太可能通过全新通路进入大脑，但其降解性可能通过随时间推移重塑粒径和滞留行为，改变脑暴露的时间、效率和持久性。
人脑MNPs蓄积的证据应审慎解读，因为富含脂质基质中的测量易受方法依赖性高估的影响。热分析工作流程（如热解-气相色谱-质谱和TED-气相色谱-质谱）中，脑组织脂质衍生热解产物可产生与聚合物特异性热解标志物重叠的色谱峰和质谱碎片，若脂质去除、程序空白和回收率控制不足，会增加假阳性分配或质量估计虚高的风险。热分析方法对估算总聚合物质量高度敏感，但具有破坏性和非颗粒分辨性，因此无法确定颗粒数量、尺寸分布、形态或组织定位，且在脑组织中的解释易受基质干扰。颗粒分辨振动方法（如μ-FTIR、LDIR和μ-Raman）保留了单颗粒信息，但仍可能低估小颗粒。国际最佳实践框架强调统一的质量保证/质量控制（QA/QC）、代表性采样、污染控制、回收测试及适当的粒径表征，但许多人生物监测研究仍存在显著的方法异质性。因此，人脑组织中MNPs的负荷、聚合物组成和病理学意义仍不确定。尽管如此，这些不确定性并未完全否定MNPs可进入大脑的定性结论，因为来自脑样本的颗粒分辨证据，连同BBB穿透和鼻-脑通路的实验研究，共同支持了MNPs到达大脑的能力。当前文献在定性层面支持脑内存在MNPs，而其真实负荷和组成仍需通过严格的污染控制、经验证的脂质去除程序、程序空白、回收实验以及独立实验室的正交验证来进行严格确认。
3. MNPs的潜在CNS毒性
3.1. 突触与神经元损伤
脑内蓄积的MNPs可诱导突触与神经元损伤，导致运动和认知障碍。口服PS-MPs 4周可降低脑内突触可塑性相关蛋白（如磷酸化cAMP反应元件结合蛋白（CREB）和脑源性神经营养因子（BDNF））的表达，导致小鼠学习记忆能力下降。每周两次灌胃给予PS-MPs连续8周，可降低脑海马区关键突触可塑性基因（包括cFos、Egr1和Arc）的表达，造成突触可塑性损伤和小鼠认知能力下降。小鼠嗅球中PS-NPs的蓄积亦减少了该区域c-Fos阳性神经元的数量，提示神经元功能障碍。此外，小鼠通过饮水暴露于PS-MPs 6个月或灌胃4周，均显示海马神经元数量减少，表明MNPs蓄积可导致神经元损伤。
氧化应激和线粒体功能障碍是MNPs诱导神经元损伤的关键病理机制。50 nm PS-NPs损害线粒体复合物I功能，降低线粒体膜电位，诱导过度线粒体自噬，促进多巴胺能神经元死亡。100 nm和1 μm苯乙烯MPs增加SH-SY5Y神经元细胞内活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）水平，导致线粒体功能障碍、脂质过氧化和氧化DNA损伤。孕SD大鼠灌胃暴露于25–50 nm PS-NPs 18天后，胎脑组织中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶等关键抗氧化酶活性下降，提示氧化应激诱导的损伤。
3.2. 神经炎症
脑内蓄积的MNPs可诱导胶质细胞异常激活并促进神经炎症。C57BL/6小鼠口服暴露于0.2–2 μm PS-MNPs可激活小胶质细胞NF-κB/STAT3通路，增加促炎细胞因子IL-1β和TNF-α的表达，并提高凋亡标志物Cleaved Caspase-3水平。斑马鱼暴露于0.1 μm PS-NPs 35天，脑内观察到神经炎症、神经元变性和坏死等病理改变，伴随抗氧化蛋白水平下降和促炎细胞因子表达增加。原代小胶质细胞暴露于30–50 nm PS-NPs可激活NF-κB信号通路，促进C3和Lcn2等促炎介质释放，并抑制海马神经元的自发性突触传递。HMC-3小胶质细胞中，吞噬0.2–2 μm PS-MNPs改变了免疫反应基因和免疫球蛋白相关miRNA的表达，提示MNPs通过调节免疫反应促进神经炎症。
小胶质细胞通过主动吞噬作用内化0.2–2 μm PS-MNPs，导致颗粒在细胞内蓄积。巨噬细胞中，内化PS-MPs与LC3阳性自噬体共定位，表明发生了“挫败性吞噬”，即吞噬的颗粒未能降解。未降解的MNPs可诱导细胞代谢重编程，表现为糖酵解增强和氧化磷酸化增加。糖酵解升高进一步驱动乳酸蓄积，进而促进组蛋白乳酸化并增加促炎细胞因子表达。吞噬细胞可通过外排作用释放未降解的MNPs以恢复稳态。肺上皮A549和BEAS-2B细胞暴露于PS-NPs 4小时后更换无颗粒培养基，2小时后即可检测到排出的PS-NPs，证明这是一个能量依赖、溶酶体相关的外排介导的释放过程。这些外排颗粒可能被吞噬细胞再次摄取，形成“吞噬-外排循环”，反复将细胞暴露于MNPs，驱动代谢重编程并加剧神经炎症。
3.3. 神经内分泌系统失调
神经内分泌系统通过激素和神经肽调节应激、情绪、认知和代谢。MNPs可能扰乱下丘脑神经内分泌调控，从而改变下游垂体-外周激素轴，进而影响脑发育、应激反应性、生殖成熟和行为。暴露于0.2–2 μm PS-MNPs改变了与下丘脑-垂体-性腺（Hypothalamic-Pituitary-Gonadal, HPG）轴相关的激素水平，加剧了乙草胺诱导的斑马鱼生殖毒性，且这种神经内分泌调节作用具有跨代效应，扰乱子代神经发育。雌性小鼠口服暴露于荧光标记的PE和PVC NPs 14天，激活了脑内小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元，提高了下丘脑促性腺激素释放激素（GnRH）的表达，并导致阴道开口提前，表明NPs可能激活HPG轴并触发女性青春期提前。斑马鱼胚胎水中暴露于25 nm PS-NPs后，颗粒在神经嵴和脑内蓄积，导致下丘脑-垂体-甲状腺（Hypothalamic-Pituitary-Thyroid, HPT）和下丘脑-垂体-肾上腺（Hypothalamic-Pituitary-Adrenal, HPA）轴的激素紊乱，并诱导成年期焦虑样和嗜睡行为。1 μm PS-MPs与微囊藻毒素共同暴露降低了斑马鱼甲状腺激素水平，导致成鱼脑室扩大和脑充血。综上，这些发现提示MNPs通过扰乱神经内分泌系统，促成CNS神经毒性。
3.4. 肠-脑轴调节
肠-脑轴是CNS与胃肠道之间的双向通讯网络，其中迷走神经通过从肠道向脑传递信号并将脑指令传回肠道发挥关键作用。小鼠灌胃暴露于2 μm PS-MPs 8周，学习记忆能力受损，而迷走神经切断术缓解了认知功能障碍，提示MPs通过迷走神经诱导认知缺陷。青春期雄性小鼠暴露于50 μm PS-MPs 10周，导致内侧前额叶皮层（medial Prefrontal Cortex, mPFC）催产素水平下降、BBB损伤和社会行为受损，迷走神经切断术减轻了这些效应，表明PS-MPs通过迷走通路降低催产素水平，扰乱青春期小鼠的社会行为。MPs可扰乱肠道菌群，通过微生物代谢产物导致CNS改变。幼年七彩神仙鱼暴露于88 nm PS-NPs 96小时，变形菌门比例降低，梭菌纲和 Fusobacteria 丰度增加，这些微生物转变伴随着脑神经递质水平升高、鞘脂信号相关基因上调以及睡眠调节相关基因下调，最终导致异常游泳行为和捕食能力受损。鲤鱼单独或联合暴露于PE-MPs和草甘膦，破坏了肠道屏障，改变了肠道微生物丰度和多样性，这些改变可能影响微生物衍生的氨基酸、脂质和能量代谢，以及神经活性类固醇激素合成和促炎性花生四烯酸代谢，导致运动活动和社交互动受损。罗非鱼长期暴露于PE-MPs改变了肠道菌群组成，增加了 Fusobacteria 和厚壁菌门比例，减少了 Verrucomicrobia，可能扰乱微生物相关的代谢信号传导，促成下丘脑介导的光周期和昼夜节律失调。
3.5. MNPs的CNS毒性特征
MNPs在CNS中的神经毒性呈现“易感性升高先于直接毒性”的特征模式。低剂量、短期MNPs暴露优先诱导转录改变并增加CNS疾病易感性，而高剂量和长期暴露则可能导致直接的神经元损伤。
幼年斑马鱼中，低暴露水平（0.1–1 μg/L PS-MPs暴露5天）未引起行为障碍，但导致乙酰胆碱、多巴胺和5-HT等神经递质失调。中等暴露水平（10 μg/L PS-MPs暴露5天），神经发育基因（如Nestin）和抗氧化基因（如Sod1）表达失调。高暴露水平（100–1000 μg/L PS-MNPs暴露4–5天），幼年斑马鱼表现出游泳能力下降、光/暗反应抑制和焦虑样行为。成年斑马鱼喂食含PS-NPs的食物（相当于2.5–5 μg/L PS-NPs暴露14天，低暴露水平），行为未改变，但端脑小胶质细胞免疫反应性显著增强。中等暴露（100 μg/L PS-NPs暴露35天），乙酰胆碱酯酶（AChE）基因表达显著降低，脑内出现神经元变性和坏死。高暴露（1 mg/L PS-NPs暴露28天），成年斑马鱼学习和记忆能力受损，表现为T迷宫中首次进入潜伏期延长和奖励区停留时间减少，并伴有脑氧化损伤和脑老化加剧。小鼠每日灌胃0.01 mg PS-MPs 4周（约0.4 mg/kg/天，低剂量短期暴露），降低脑乙酰胆碱水平，下调CREB和BDNF表达。长期饮水暴露100–1000 μg/L PS-MNPs 180天（约0.02–0.2 mg/kg/天，低剂量长期暴露），导致BBB破坏、海马树突棘密度降低、神经炎症增加和学习记忆受损。小鼠每日灌胃0.1–1 mg PS-MPs 4周（相当于4–40 mg/kg/天，高剂量短期暴露），诱导学习记忆障碍和海马尼氏小体减少，伴有氧化应激水平升高。综上，这些研究表明低水平MNPs暴露可能首先破坏神经递质和神经内分泌平衡，促进基因表达和信号通路改变，而高水平暴露可能引发神经毒性和神经炎症，导致神经病理损伤和行为异常。
MNPs的CNS神经毒性具有年龄依赖性。老年小鼠BBB紧密连接蛋白表达和周细胞覆盖率下降，表明BBB完整性随衰老而降低。饮水暴露于PS-MPs 3周显著增加了小鼠的躁狂样行为，且在老年小鼠中效应更为明显，这可能归因于老年小鼠BBB对MNPs的通透性更高，导致CNS暴露时间和水平延长升高，神经毒性加重。
值得注意的是，摄入的MNPs在人体内消化和运输过程中可能发生形态和化学转化，从而产生不同的CNS效应。经模拟胃肠环境体外消化后，PET-MPs表面出现盐和有机物沉积；在模拟结肠发酵期间，其表面被有机物和生物膜样结构覆盖，出现可见的结晶变化，表明胃肠消化改变了MNPs的表面性质。氨基或羧基修饰的PS-NPs在模拟胃液（尤其是空腹pH 2条件下）中迅速团聚，提示MNPs在胃中可能以聚集体而非分散颗粒形式存在。MNPs可吸附周围蛋白质形成“蛋白冠”，显著改变其表面特性。50 nm–1 μm PS-MNPs在模拟消化环境中形成消化相关蛋白冠，增强了巨噬细胞摄取。PS和PVC NPs与血浆孵育产生动态生物冠，增加流体力学粒径，降低ζ电位，抑制细胞摄取和跨膜转运。此外，5 nm PS-NPs上形成的胆固醇冠通过与膜脂质相互作用，显著增强其BBB穿透能力。
然而，现有定量证据表明，动物研究中
