综述:微塑料和纳米塑料对人类健康的影响:机制机制与暴露途径

《Toxicology Letters》:Impact of Microplastics and Nanoplastics on Human Health: Mechanistic Insights and Exposure Pathways

【字体: 时间:2025年11月06日 来源:Toxicology Letters 2.9

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  微塑料(MPs)和纳米塑料(NPs)通过摄入、吸入、皮肤接触等途径进入人体,并在肝脏、肺部、脑等组织中积累,引发氧化应激、炎症、代谢紊乱及潜在致癌性。现有研究证实其通过大小、表面化学和物理形态影响毒性,但长期暴露机制和剂量效应仍不明确,需开发标准化检测方法及跨学科策略应对健康风险。

  微塑料(MPs)和纳米塑料(NPs)已经成为全球环境问题中备受关注的一部分。这些微小的塑料颗粒通过多种途径进入生态系统,并最终对人类健康构成潜在威胁。本文旨在探讨微塑料和纳米塑料的传播途径、在人体内的生物累积机制、对健康的影响以及目前的研究缺口,同时提出未来的解决方案。

微塑料和纳米塑料的来源广泛,包括合成纺织品、化妆品、包装材料和工业过程。这些颗粒通过食物摄入、空气吸入和皮肤接触进入人体,并在多个器官中积累,如肺、肾和胃肠道。它们还能穿透胎盘,对胎儿发育产生影响。研究表明,这些微塑料在与人体细胞接触后,可能引发炎症、氧化应激、代谢紊乱、基因毒性及免疫毒性。长期暴露还可能引发癌症等严重健康问题。尽管已有大量证据表明微塑料和纳米塑料对健康的潜在影响,但对其毒理机制和长期健康后果的理解仍然存在显著空白。

为了全面了解这些微塑料对健康的影响,需要进行更深入的研究和改进标准化的评估方法。目前的研究表明,微塑料和纳米塑料在不同环境介质中的浓度和分布差异显著,因此在研究设计中应考虑环境相关浓度和剂量。此外,检测和量化这些微塑料的挑战也值得关注,因为纳米塑料的尺寸微小,传统的检测方法可能无法准确捕捉其存在。研究还发现,微塑料和纳米塑料的表面化学性质和物理特性对其生物行为有重要影响,因此在毒理学研究中,不应仅以大小作为分类标准,而应综合考虑这些因素。

在研究中,微塑料和纳米塑料的暴露途径包括饮食、空气和皮肤接触。其中,饮食是主要的暴露来源,因为这些颗粒可以在海产品、加工食品和饮用水中发现。研究显示,人类每年通过食物和饮用水摄入约39,000至52,000个微塑料颗粒。此外,空气中的微塑料和纳米塑料可能对呼吸系统造成损害,尤其是在高污染地区。纳米塑料由于其小尺寸和高表面积,能够穿透人体屏障,进入更深层组织,从而对健康产生更大影响。研究还表明,皮肤接触可能成为纳米塑料进入人体的途径,尤其是在皮肤屏障受损的情况下。

在生物累积方面,微塑料和纳米塑料能够在不同的器官和组织中积累,包括肝脏、肺部和大脑。这些颗粒的积累可能导致慢性疾病和健康问题。研究发现,纳米塑料在某些情况下能够穿透血脑屏障,对神经系统造成影响。此外,微塑料和纳米塑料的累积可能影响肠道微生物群,从而对整体健康产生影响。研究还表明,微塑料可能携带其他有害物质,如持久性有机污染物(POPs)和重金属,这些物质的共同暴露可能放大其毒性。

毒理学研究表明,微塑料和纳米塑料能够引发细胞毒性、基因毒性、氧化应激和免疫毒性。在实验中,微塑料和纳米塑料对不同细胞系产生了显著影响,包括炎症反应的激活和细胞功能的干扰。这些影响可能与微塑料和纳米塑料的尺寸、表面化学性质和浓度有关。此外,研究还发现,这些微塑料可能对生殖健康产生影响,如降低婴儿体重、损害生殖器官和降低生育能力。

在长期健康影响方面,微塑料和纳米塑料的暴露可能与多种疾病的发展相关,包括癌症、代谢紊乱和免疫系统失调。研究还表明,微塑料和纳米塑料可能对神经系统产生影响,如与某些类型的神经退行性疾病有关。此外,职业暴露可能导致血液癌症和泌尿系统癌症的风险增加。

为了减少微塑料和纳米塑料对健康的影响,需要采取多种措施。这包括改进废物管理,减少塑料的生产和使用,以及开展公众教育。此外,需要开发新的检测技术和评估方法,以更准确地量化微塑料和纳米塑料的暴露水平。研究还建议采用多组学方法,包括基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学,以更全面地理解这些微塑料对生物系统的影响。

综上所述,微塑料和纳米塑料的污染问题已经引起广泛关注,其对健康的潜在影响需要进一步研究和评估。通过改进检测方法、加强废物管理、提高公众意识和制定相关政策,可以有效减少这些微塑料对环境和人类健康的危害。
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