综述:微纤维与健康:证据现状与研究空白

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Hazardous Materials Advances 5.5

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  这篇综述系统梳理了纺织微纤维(Microfibres)对健康的潜在影响,指出当前WHO指南仅关注可吸入无机微纤维的局限性。文章强调非塑料微纤维(如棉、人造纤维素)在环境中占比高达70%,其通过呼吸道和消化道暴露可能引发炎症、癌症等健康风险,呼吁建立跨学科研究框架,优先解决纤维定义不统一(如直径3μm与5mm的争议)及生物持久性评估等关键问题。

  

微纤维与健康:亟待重新定义的环境健康威胁

Abstract
纺织微纤维在环境中无处不在,但当前健康风险评估仅聚焦无机可吸入纤维。最新证据表明,非塑料微纤维(如棉、人造丝)的污染水平与塑料纤维相当甚至更高,且可能通过呼吸道和消化道双重途径危害健康。纤维的独特物理特性(高长径比)使其比颗粒物更易吸附化学物质并穿透生物屏障,亟需独立于微塑料(MPs)的专项研究。

What is a microfibre?
“微纤维”定义存在学科差异:环境科学以≤5mm为界,WHO则限定为≤3μm(仅针对可吸入无机纤维)。纺织工业的“超细纤维”分类(≤0.01mm)进一步混淆概念。纤维直径而非长度可能是关键健康参数,例如3μm纤维有50%概率到达肺泡,而5μm是儿童呼吸阈值。统一基于健康效应的定义(如肠道穿透直径)是研究前提。

Chemicals associated with microfibres
纺织纤维携带两类化学风险:

  1. 加工添加剂:塑料纤维含钛白粉(TiO2
    )消光剂、阻燃剂;棉纤维残留草甘膦除草剂;羊毛可能富集镉(Cd)、砷(As)等重金属。
  2. 环境吸附:棉纤维对半挥发性有机物(SVOCs)的吸附能力是聚酯的7倍,可能成为儿童摄入邻苯二甲酸酯(PAEs)的载体。甲苯胺(染发剂成分)在纺织品残留浓度达1ppb时,幼儿通过啃咬可达到治疗ADHD的剂量水平。

Asbestos fibres and their potential health risks
石棉危害的三波流行(采矿→制造→拆除)提示长期低剂量暴露风险。WHO现行标准基于石棉的肺部特异性损伤,但有机微纤维在人体肺部肿瘤组织中检出率达99%,且与消化系统癌症风险上升相关(纺织工人胃癌HR=1.2)。

Occupational epidemiology
上海纺织工人队列显示:

  • 棉尘暴露20年者胃肠道癌死亡风险升高4倍(95%CI 1.8-9.7)
  • 合成纤维工人非霍奇金淋巴瘤(NHL)风险增加85%(OR 1.85)
    值得注意的是,内毒素(endotoxin)暴露可能掩盖部分肺部保护效应,但该机制不适用于普通家居环境。

Bio-persistence of microfibres
人体清除机制对纤维失效:

  • 肺部肿瘤组织中发现持久存在的塑料/纤维素纤维
  • 头发纤维在肠道形成的毛石症(trichobezoar)提示纤维素纤维可能类似积聚
  • 脑组织微塑料浓度达肝肾的7-30倍,且与痴呆症死亡相关

Health effects in animal studies
水生生物研究表明:

  • 微纤维毒性显著高于微球(62% vs 21%研究报告负面效应)
  • 贻贝摄入棉/聚酯纤维后,免疫酶(AOX)活性持续抑制
  • 纤维长度↑→生物蓄积↑+摄食量↓

Human exposure pathways
暴露评估揭示:

  • 室内空气纤维浓度(1-60 fibres/m3
    )为室外3倍,67%为纤维素类
  • 估算成人年均摄入4.5-5.5g纤维,儿童达13.7-16.4g
  • 餐厅餐食每日贡献200纤维,远超膳食海鲜暴露(年13,000-68,000纤维)

Conclusions
现有证据不支持仅关注塑料纤维或呼吸道暴露。建议:

  1. 将WHO“可吸入纤维”更名为“超细纤维”,扩展健康尺寸定义
  2. 优先研究纤维素纤维的肠道穿透性与化学载体效应
  3. 开发生物监测技术(血液、母乳样本)量化实际暴露负荷
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