Nature Medicine:人类大脑中的微塑料含量高得惊人,而且浓度还在随着时间的推移而增加

【字体: 时间:2025年02月07日 来源:AAAS

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  新墨西哥大学健康科学研究人员发现,人类大脑中的微塑料浓度远高于其他器官,而且塑料的积累似乎在随着时间的推移而增加,在过去的八年里增加了50%。

  

新墨西哥大学健康科学研究人员发现,人类大脑中的微塑料浓度远高于其他器官,而且塑料的积累似乎在随着时间的推移而增加,在过去的八年里增加了50%。

在过去的半个世纪里,微塑料——在我们的空气、水和土壤中无处不在的降解聚合物的微小碎片——已经遍布人体的各个部位,包括肝脏、肾脏、胎盘和睾丸。

现在,新墨西哥大学健康科学研究人员在人类大脑中发现了微塑料,其浓度远高于其他器官。更糟糕的是,塑料堆积似乎随着时间的推移而增加,在过去的八年里增加了50%。

在《自然医学》杂志上发表的一项新研究中,由毒理学家、新墨西哥大学药学院杰出和董事教授马修·坎彭博士领导的一个团队报告称,大脑中的塑料浓度似乎高于肝脏或肾脏,也高于之前报道的胎盘和睾丸中的塑料浓度。

坎彭说,堆积的速度反映了这个星球上塑料垃圾的数量不断增加。“这真的改变了局面。这让它变得更加个人化,”他说。此外,他们还观察到,大部分塑料似乎比之前认为的要小得多——在纳米尺度上,大约是病毒大小的两到三倍。

他说,这些发现应该引起警惕。

坎彭说,更复杂的是,被诊断患有痴呆症的人的脑组织中塑料的含量是其他人的10倍。他说,虽然两者之间存在明显的关联,但这项研究的设计并不能表明大脑中较高水平的塑料是否会导致痴呆症状——它们可能只是由于疾病本身的过程而积累得更多。

这项新研究建立在新墨西哥大学研究人员设计的一种新方法的基础上,该方法可以指定和量化组织中的微塑料,这种方法以前被用来记录人类胎盘以及人类和犬类睾丸中的塑料数量。

在目前的研究中,他们分析了新墨西哥州医学调查员办公室捐赠的脑组织样本。根据法律规定,该办公室必须将尸体解剖后的组织保存7年才能处理。较老的脑组织平均可以追溯到2016年,并与2024年的组织进行了比较。Campen说,所有的样本都是从额叶皮层收集的,即眼睛上方和后面的大脑区域。

研究人员用化学方法溶解了这些组织,制造出一种浆液,然后将其放入离心机,离心机分离出一个含有未溶解塑料的小颗粒。然后将颗粒加热到600摄氏度,这一过程被称为热解。研究人员捕获了塑料燃烧时的气体排放。从燃烧的聚合物中得到的离子用色谱分离,并用质谱仪鉴定。

该技术检测并量化了12种不同的聚合物,其中最常见的是聚乙烯,它广泛用于包装和容器,包括瓶子和杯子。

该团队还使用透射电子显微镜对具有高聚合物浓度的相同组织样本进行了视觉检查,并发现了200纳米或更小的锋利塑料碎片簇,它们比病毒大不了多少。这些颗粒小到足以穿过血脑屏障,尽管Campen说目前还不清楚这些颗粒是如何被运送到大脑中的。

他说,目前还不清楚塑料可能会产生什么影响,塑料被认为是生物惰性的,用于心脏支架和人工关节等医疗应用。这些颗粒的物理特性可能是真正的问题,而不是某种化学毒性。

坎彭说:“我们开始认为,这些塑料可能会阻碍毛细血管中的血液流动。”“这些纳米材料有可能干扰大脑中轴突之间的连接。它们也可能是与痴呆症有关的蛋白质聚集的种子。我们只是不知道。”

他怀疑人体内的大部分微塑料都是通过食物摄入的,尤其是肉类,因为商业肉类生产往往会将塑料集中在食物链中。

坎彭说:“我们用被塑料污染的水灌溉田地的方式,我们假设塑料在那里积聚。”“我们把这些作物喂给我们的牲畜。我们把粪便放回田地里,所以这可能是一种前馈生物放大。”他补充说,研究小组在杂货店购买的肉类中发现了高浓度的塑料。

微塑料倾向于积聚在大脑绝缘髓鞘的脂肪细胞中,髓鞘包裹着神经元,帮助调节信号传递。反过来,这可能有助于解释大脑中较高浓度的塑料。

世界各地的塑料生产仍有增无减,但即使明天停止生产,它也将是一颗定时炸弹。由于现有的聚合物需要几十年的时间才能分解成微小的颗粒,所以在未来的几年里,环境中的微塑料和纳米塑料的浓度将继续增长。

Campen经常引用毒理学家的格言“剂量产生毒素”,他说新的结果应该引起对人类健康的全球性威胁的警报。他承认很难激励消费者,当被警告环境污染物往往以十亿分之一来衡量时,他们往往耸耸肩。

但他说,新的发现可能最终会引起他们的注意。“我还没有遇到一个人说,‘我的大脑里有一堆塑料,我完全不介意。’”


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