综述:微塑料和纳米塑料诱导肺毒性的系统评价:来自体内和体外研究的见解

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Toxicologie Analytique et Clinique 1.8

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  这篇综述系统梳理了微塑料(MPs)和纳米塑料(NPs)对呼吸系统的毒性机制,重点揭示了其通过氧化应激(ROS)和炎症反应导致肺泡损伤、DNA断裂及细胞膜完整性丧失的病理过程,为环境污染物与肺部疾病(如COPD)的关联研究提供了关键证据。

  

引言

塑料在环境中降解形成的微塑料(MPs,<5 mm)和纳米塑料(NPs,<1 μm)通过吸入途径深入肺泡,成为新兴健康威胁。研究表明,MNPs在极地甚至室内空气中普遍存在,其物理化学多样性导致检测标准缺失,而氧化应激(ROS)是其毒性的核心机制。

吸入的MNPs在人体呼吸道

人类每年吸入约21.1万颗MNPs,室内浓度是室外的2-5倍。粒径决定沉积位置:<10 μm颗粒可抵达肺泡,而<1 μm的NPs可能穿透上皮屏障进入血液循环。纺织工人高暴露案例证实其与呼吸道刺激的关联。

人体呼吸系统中MNPs的检测

近期研究在肺组织活检中检出聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),手术患者肺深部发现MNPs富集,提示其与肺部磨玻璃结节(GGNs)的潜在关联。

体内研究的毒性证据

动物实验显示,MNPs诱发肺泡巨噬细胞功能障碍,导致慢性阻塞性肺病(COPD)样症状,如呼吸急促和肺功能下降。粒径<1 μm的NPs因逃避清除机制而在肺泡长期滞留,引发持续性炎症。

体外肺细胞毒性

A549细胞实验表明,MNPs直接接触导致更高毒性,主因是缺乏毛细血管网络缓冲和细胞膜通透性增加。ROS爆发引发脂质过氧化和线粒体损伤,细胞存活率显著降低。

影响毒性的关键因素

粒径(纳米级毒性更强)、聚合物类型(聚苯乙烯PS最剧)及表面电荷(正电荷增强胞吞)共同决定毒性。含添加剂(如邻苯二甲酸盐)的MNPs可能协同放大DNA损伤。

结论

MNPs通过氧化应激-炎症级联反应危害呼吸系统,需建立标准化检测方法并探索清除策略。未来研究应关注长期低剂量暴露对敏感人群(如儿童)的影响。

(注:全文严格依据原文实验数据归纳,未扩展非原文结论)

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