《NanoImpact》:Microplastic exposure and female reproductive health: A scientific review
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微塑料(MPs)通过胎盘侵入胎儿,引发卵巢 granulosa 细胞凋亡和激素失衡,增加妊娠并发症风险,并抑制胚胎着床。研究为制定环境健康标准及保护女性生殖健康提供科学依据。
赵卓娅|王云
北京大学公共卫生学院职业与环境健康科学系,北京100191,中华人民共和国
摘要
作为全球性污染物,微塑料(MPs)广泛分布于自然环境和人体组织中,其对女性生殖健康的潜在威胁逐渐成为公共卫生领域的一个重要问题。本文综述了微塑料在女性生殖系统中的分布、健康影响及其毒性机制。微塑料能够穿透胎盘屏障,干扰胎儿发育,增加妊娠并发症的风险。在卵巢中,微塑料会诱导颗粒细胞凋亡并破坏卵泡发育,导致激素失衡和生育能力下降。在子宫内,微塑料的积累可引起子宫内膜炎症并降低胚胎着床能力。本研究为揭示微塑料对女性生殖系统的毒性提供了科学依据,对制定环境健康标准和改善女性生殖健康保护策略具有重要的参考价值。
引言
微塑料(MPs)是指颗粒大小小于5毫米的塑料颗粒、纤维或碎片(Thompson等人,2004年),根据来源不同可分为初级微塑料和次级微塑料(Barnes,2019年)。初级微塑料是指直接以小颗粒形式产生的微塑料,主要来源于个人护理产品、工业塑料颗粒以及合成纺织品洗涤过程中释放的纤维(Horton等人,2017年)。次级微塑料则是通过环境中的大型塑料物理、化学或生物降解形成的,来源包括塑料废弃物、涂层剥落和农业薄膜的降解(Eerkes-Medrano等人,2015年)。这些颗粒主要由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚合物组成,每种聚合物都具有不同的物理化学性质,这些性质影响着它们的环境分布(Horton等人,2017年)。由于微塑料体积小且难以降解(Wahl等人,2024年),它们已成为全球性污染物,广泛存在于海洋、淡水、土壤和大气中(Duis和Coors,2016年)。它们可以通过大气环流和水流长距离传输,甚至在北极等偏远地区和深海沉积物中也能检测到其存在(Thompson等人,2009年)。此外,微塑料还可以通过食物链的生物放大作用在生物体内积累(Cverenkarova等人,2021年)。微塑料的形态多样,从球形微珠和不规则碎片到合成纤维和薄膜状颗粒都有,其表面特性会随着环境老化过程发生变化,影响其孔隙率、电荷分布和疏水性(Prata等人,2020年)。这些基本性质共同决定了微塑料的环境行为,包括传输机制、聚集潜力以及与其他环境成分的相互作用。
近年来,微塑料在海洋生物(Scanes等人,2019年;Sui等人,2020年)、淡水生态系统(Eerkes-Medrano等人,2015年;Horton等人,2017年;Koelmans等人,2019年)以及人体组织(Leslie等人,2022年;Ragusa等人,2021年;Xu等人,2024a)中均有广泛检测到。据估计,人类每年可能通过饮食和呼吸摄入数万颗微塑料(Kozlov,2024年)。一旦在体内积累,微塑料会因物理损伤、化学毒性和载体效应引发炎症、代谢紊乱和免疫失调(Prata等人,2020年)。女性生殖系统对激素依赖性强且组织再生活跃,因此对环境污染物特别敏感(Caserta等人,2011年;Rattan等人,2017年)。最近的研究在人类胎盘中(Ragusa等人,2021年)、卵巢卵泡液(Weina等人,2024年)和子宫内膜(Qin等人,2024年)中检测到了微塑料。这些微塑料可能通过干扰胎儿发育、损害卵泡成熟和降低子宫内膜着床能力来扰乱正常的生殖过程,最终影响生殖健康(Haddadi等人,2022年;Qin等人,2024年;Wei等人,2022年)。值得注意的是,精液中存在微塑料(Montano等人,2023年)也令人担忧,因为它们可能在性交过程中传播,从而影响女性生殖道和早期受精过程。
女性生殖健康不仅对个人的身体健康和生活质量至关重要,还对整个人群的健康以及健康代际传递具有关键作用。因此,了解微塑料对女性生殖系统的毒性影响具有重要的科学和社会意义。这些知识对于保护生殖健康和促进可持续的人口增长至关重要。本文对现有文献进行了系统回顾,重点关注微塑料对胎盘、卵巢和子宫等关键生殖器官的潜在危害。通过分析现有证据,该综述旨在为制定有效的环境健康政策和改善生殖保护策略提供坚实的理论基础。
章节摘录
微塑料在女性生殖系统中的积累
随着工业化的不断推进,微塑料已扩散到全球生态系统。女性接触微塑料的主要途径包括两种:通过血液循环传输积累和直接侵入。一方面,人类接触微塑料的方式包括吸入、口服和皮肤接触(Prata等人,2020年)。据估计,每周摄入的微塑料量在0.1至5克之间(Kozlov,2024年)。
微塑料的代际健康影响
微塑料对后代健康的影响广泛而深远。首先,接触微塑料会显著影响受孕成功率,可能导致不孕(Qin等人,2024年)。微塑料会干扰生殖系统的正常功能,例如诱导卵巢中颗粒细胞的凋亡,破坏卵泡发育,从而导致激素失衡和生育能力下降(Haddadi等人,2022年;Wu等人,2022a)。此外,微塑料还
微塑料对女性生殖系统的影响机制
关于微塑料对生殖系统健康影响机制的研究主要集中在卵巢上,其健康效应的机制大体相似。因此,本文以卵巢为例阐述微塑料对女性生殖系统的影响机制。
微塑料对卵巢健康的影响机制是多维度且复杂的。核心途径包括氧化应激、炎症反应和内质网
结论与展望
作为普遍存在的环境污染物,微塑料对女性生殖健康构成潜在威胁,已成为全球关注的热点问题。微塑料可以通过吸入、饮食和皮肤接触进入人体,并在胎盘、卵巢和子宫等生殖器官中积累,从而引发多种健康风险。研究表明,微塑料在人类胎盘中广泛存在,并可能通过血液侵入胎盘组织,导致胚胎发育受限
作者贡献声明
赵卓娅:撰写初稿、数据可视化处理。王云:撰写、审稿与编辑、监督、资源提供。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。