综述：微塑料纤维的毒理学影响：一项评估其对人类和水生生物健康风险的综述

《Environmental Research》：Toxicological impacts of microplastic fibers: a review assessing risk to human and aquatic health

微塑料纤维（MPF）作为环境中广泛分布的污染物，其毒性效应在生物体中表现多样，但现有研究存在形态学参数报告不一致、人类健康相关研究不足、添加剂影响不明等问题。本文系统综述了MPF对水生无脊椎和脊椎动物以及人类模型的毒性影响，指出纤维长度、直径和表面化学特性对毒性结果的显著影响，并强调需统一实验方法、增加多污染物协同毒性研究及人体暴露模型。

　　微塑料（Microplastics，指直径小于5毫米的塑料颗粒）已成为全球环境中的新兴污染物，并广泛分布在各种生态系统中。在所有微塑料形态中，微塑料纤维（Microplastic Fibers, MPFs）是环境中最为普遍的一种形式，其在生物组织的各个层级中都广泛存在。然而，目前大多数关于微塑料毒性的研究主要集中在使用形状较为规则的微塑料颗粒（如球形或珠状）上，这些形态在实际环境中并不常见，因此限制了我们对真实毒性风险的理解。鉴于MPFs在自然环境中的广泛存在，本次综述旨在总结和批判性地讨论现有研究中关于MPFs毒性影响的数据，并基于当前文献中的知识缺口，为未来研究提供指导和建议。

MPFs的来源多种多样，包括宏观塑料的降解和合成纺织品的释放。它们在海洋和淡水环境中是主要的微塑料形态，不仅存在于水体中，还通过空气传播，进入不同生态系统并与不同生物层级发生相互作用。研究显示，城市、农村、沿海和偏远地区的空气中的MPFs浓度可达每立方米5.83×10^4个，而室内空气中MPFs的浓度可达每立方米528个。这表明MPFs在空气中的广泛分布，可能对人类健康构成潜在威胁。因此，有必要深入研究MPFs对生物体的毒性影响，特别是它们在生物组织中如何被吸收和影响健康。

过去二十年来，实验室研究主要采用珠形或球形微塑料来评估其对生物体的毒性影响，这些研究多集中于水生生物，尤其是海洋生物。然而，这种研究方法存在局限性，因为实际环境中MPFs的形态与实验室使用的珠形微塑料不同。已有研究指出，MPFs在生物体内出现的频率高于其他形态，这表明MPFs可能在毒理学研究中被忽视。此外，MPFs与珠形微塑料在细胞和组织上的相互作用方式不同，这可能导致不同的毒性效应。因此，有必要采用MPFs作为研究对象，以更准确地评估其对生物体的潜在危害。

人类健康方面，MPFs的潜在影响也逐渐引起关注。近年来，MPFs在人类生物流体和组织样本中被检测到，例如肺部、血液、乳腺乳汁等。这表明MPFs可能通过吸入或摄入途径进入人体，并对健康造成影响。研究发现，人类可能每天吸入高达68,000个MPFs，这提示了MPFs对人类健康可能构成重大威胁。然而，目前关于MPFs对人类健康影响的研究仍然有限，大多数实验室研究集中在珠形微塑料上，而非MPFs。此外，MPFs的大小、形状和吸附的化学物质可能影响其毒性效应，但这些因素对MPF毒性的具体影响尚不明确。

本次综述对过去五年内发表的1054篇相关文献进行了筛选和分析，最终纳入41篇符合标准的研究。研究显示，MPFs在毒理学研究中的使用仍存在一些显著的缺口。例如，MPFs的毒性可能与纤维的尺寸（如长度或长宽比）有关，而纤维表面吸附的添加剂可能进一步加剧毒性效应。此外，研究发现MPFs与天然纤维在生物反应上存在差异，且对MPFs在存在其他共污染物质时的反应尚不明确。这些发现强调了需要更系统地研究MPFs的毒理学影响，特别是在真实环境条件下。

研究方法上，MPFs的制备方式多种多样，包括使用冷冻微切片机、剪刀、手术刀、冷冻研磨等。其中，冷冻微切片机制备的MPFs通常具有更一致的尺寸，而其他方法可能产生尺寸不均的混合物。因此，建议在研究中详细记录MPFs的制备方法和尺寸参数，以提高研究结果的可比性和可靠性。此外，研究中涉及的MPF种类也有所不同，其中聚酯（PET）和尼龙是研究最多的两种材料，但其他类型的微塑料纤维，如聚丙烯和聚乙烯，也具有重要的研究价值。

在MPFs的毒理学研究中，研究结果呈现出一定的多样性。例如，某些研究发现MPFs对生物体的毒性可能比珠形微塑料更强，而另一些研究则未发现显著差异。此外，MPFs的毒性可能受到其长度和长宽比的影响，这提示了需要进一步研究这些参数对毒性的影响。同时，MPFs的化学添加剂也可能对其毒性产生影响，例如某些染料可能加剧毒性效应，但目前关于这些添加剂的研究仍较为有限。

综述还发现，MPFs在环境中的毒性效应可能受到其他污染物的影响。例如，MPFs与细菌或病毒共存时，可能增强其对生物体的毒性效应，这提示了需要研究MPFs与其他污染物的协同效应。此外，MPFs的降解过程可能影响其吸附和释放污染物的能力，从而改变其毒性表现。因此，未来的研究应考虑MPFs的降解过程和其对共污染物质的影响。

尽管MPFs在水生生物中的毒性效应已有一定研究，但关于其对人类健康影响的研究仍较为有限。目前，仅有少数研究涉及人体模型，如使用人类细胞系或小鼠模型。这些研究发现MPFs可能对呼吸系统产生影响，但对其在人体其他器官中的毒性作用仍不清楚。因此，有必要扩展MPFs的研究范围，以更好地评估其对人类健康的潜在风险。

此外，研究中发现MPFs的毒性可能受到其物理和化学特性的双重影响。例如，某些MPFs可能通过其物理特性（如长度和表面粗糙度）对生物体造成机械损伤，而某些化学添加剂可能通过其毒性作用加剧健康风险。因此，未来的研究应更全面地考虑MPFs的物理和化学特性，以更准确地评估其毒性影响。

最后，综述强调了在毒理学研究中需要更多的标准化和透明度。目前，不同研究对MPFs的制备方法和尺寸参数的报告存在差异，这可能影响研究结果的可比性。因此，建议未来的研究在报告MPFs的尺寸和制备方法时更加详细，以提高研究的科学性和可重复性。同时，需要更多的跨学科合作，将毒理学研究与流行病学数据相结合，以更全面地评估MPFs对人类健康的潜在影响。