来自自然来源（如火山爆发、野火和粘土腐蚀）或人为活动（如柴油燃烧、材料降解、垃圾填埋场渗滤液和废水排放）的微粒和纳米颗粒在环境中无处不在，并在养分和物质循环中发挥着关键作用[1]、[2]。这些超细颗粒具有小颗粒尺寸、高相对表面积和反应性，因此表现出“特洛伊木马效应”[3]、[4]、[5]，也称为“载体效应”[6]或“运输效应”[8]，因为它们通过物理或化学机制（如聚集、沉降、溶解和氧化还原反应）与其他物质和污染物（包括重金属、有机物质和病原体）相互作用，从而增加或减少健康风险[9]、[10]。携带其他污染物的颗粒聚集体或混合物被生物体和人类摄入后，会导致细胞损伤（如膜破坏和DNA损伤）以及各种系统（如鳃、肺、肠道、肝脏和大脑）的组织炎症[11]、[12]、[13]。复杂的颗粒间相互作用使它们的毒性途径变得更加复杂，可能增强其毒性并危及生态系统，使得预测结果变得困难。
在这些微观颗粒中，微塑料（MPs）、纳米塑料（NPs）和工程纳米材料（ENMs），如n-TiO2或n-Ag，由于生产量大、废弃物量多以及生物可利用性高，再加上塑料材料的耐久性和ENMs的独特物理化学性质，已成为公众和生态健康的关注焦点[14]。由于缺乏明确的监管框架和环境保护指南，每年有数百万公吨的塑料[15]和数千公吨的ENMs被释放到环境中[16]，导致暴露于MPs/NPs混合物的风险增加，生态压力也随之增大。然而，尽管对单个MPs/NPs或ENMs的毒性和生态毒性进行了大量研究，但MPs/NPs与ENMs的联合毒性及其在自然或工程环境中的共同暴露影响仍很大程度上未知。
塑料是最常见和最普遍的污染物之一。塑料材料的复杂结构加上各种添加剂使其难以通过自然风化或生物降解完全分解。在后一种情况下，由于缺乏针对合成化学结构的天然酶，破坏长聚合物链的化学键需要较长的适应时间和反应时间[17]、[18]。MPs和NPs是大小从1微米到5毫米不等且小于1微米的塑料颗粒[19]。根据来源不同，初级MPs/NPs是专门为生物医学或商业用途而生产的（例如微珠），仅占环境中MPs和NPs的一小部分。环境中的大多数MPs和NPs是次级MPs/NPs，由大型塑料碎片在非生物（如紫外线照射、风和波浪）或生物（如动物和微生物消化）因素的作用下破碎和降解形成[20]、[21]（图1）。这些风化和降解过程改变了塑料的表面性质（如粗糙度、官能团等），增强了其他污染物和微生物在MPs和NPs上的吸附，可能加剧其健康和生态风险[22]、[23]、[24]。
与MPs和NPs的偶然性不同，ENMs是制造出的纳米级材料，至少有一个维度在1到100纳米之间。ENMs在尺寸上原本是均匀的，具有可控和定制的物理或化学性质，如晶体结构、表面形态、电荷、能量和涂层。由于其在纳米尺度上的增强性质，ENMs即使在非常低的浓度下也能通过直接接触引起显著的亚致死细胞应激，导致细胞损伤或应激反应，或者通过释放金属离子或生成活性氧化物种（ROS）间接引起应激[25]、[26]（图1）。例如，n-Ag的抗菌特性主要源于氧化溶解和Ag+的释放[27]。类似的机制也适用于n-CuO，其Cu2+的释放[28]。半导体和催化纳米材料，如n-TiO2、n-ZnO、n-Au和n-GO（纳米级氧化石墨烯），以及n-Ag和n-CuO，在光照下通过生成ROS和引起氧化应激而增强毒性[29]。
当MPs/NPs和ENMs释放到环境中时，它们会经历物理、化学和/或生物转化和相互作用（图1），这可能会根据生物体（如细菌、藻类、动物、植物或人类）和环境（如海洋、淡水或陆地）的不同而引起增强的或减弱的生物反应[30]、[31]。此外，重要的环境因素（如紫外线辐射、有机物质、离子组成和污染物混合物）会改变MPs/NPs和ENMs的物理化学性质和行为，从而改变它们的毒性和环境影响[4]、[6]、[32]。例如，我们和其他研究者之前通过分析细菌基因表达、细菌膜通透性、细菌存活率和噬菌体感染，研究了多种ENMs在淡水环境中共同作用于微生物群落的影响，这些影响通常比简单的叠加效应更为复杂[25]、[32]、[33]、[34]、[35]、[36]、[37]、[38]。最近关于MPs/NPs与其他污染物（如重金属和有机化合物）在各种生态系统中的联合毒性的研究也表明，多种污染物之间的复杂相互作用起着作用，其机制尚不清楚，生态后果难以预测[30]、[31]。
在本文中，我们全面总结了MPs/NPs与ENMs共同暴露对各种生物体（包括微生物组、动物或人类细胞以及水生和陆地环境中的植物）的影响及其潜在机制。我们在2010年至2026年1月期间，在Scopus和ScienceDirect数据库中搜索了包含“微塑料纳米塑料和纳米颗粒的联合毒性”和“微塑料纳米塑料和纳米颗粒的共同暴露”等关键词的相关研究，共回顾了自2018年以来发表的95篇相关论文，其中大部分发表于2022年或之后（表S1）。与传统单一材料的毒性研究相比，关于MPs/NPs与ENMs联合毒性和共同暴露效应的研究仍处于起步阶段。尽管相关发现有限，但表S1中总结的86项研究中的51项（59%）表明，与单独暴露于MPs/NPs或ENMs相比，共同暴露效应更为显著（图S1），这表明污染物混合物具有更高的生态风险，强调了理解这两种污染物联合毒性和其潜在机制的必要性。
因此，为了调查当前对MPs/NPs-ENMs相互作用的理解并识别知识空白，我们试图回答两个关键问题：1）MPs/NPs和ENMs在环境中如何相互作用，这些物理、化学和生物相互作用如何影响毒性机制和生物反应，与单独暴露的效果相比如何？2）当前研究中的实验模型和方法（包括材料类型、暴露浓度和时间以及测试对象）能否预测MPs/NPs与ENMs在现实生态（如海洋和河流等自然生态系统或废水和农业用地等工程环境）或生物（如体内）环境中的共同暴露对环境健康的影响？
