综述:微/纳米塑料对人类生殖健康的毒理学影响

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:Toxicology Letters 2.9

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了微/纳米塑料(MNPs)通过摄入、吸入等途径进入人体后,在生殖器官积累引发的多重毒性机制,包括氧化应激、内分泌干扰(HPG轴紊乱)、线粒体功能障碍等,强调其对男性(睾丸损伤、精子减少)和女性(卵泡发育异常、胎盘功能障碍)生殖健康的潜在威胁,呼吁加强环境监管与跨代效应研究。

  

Abstract
微/纳米塑料(MNPs)包括微塑料(MPs,<5 mm)和纳米塑料(NPs,<100 nm),因塑料大规模生产与低回收率成为全球性污染物。这些颗粒通过光氧化、热氧化等降解过程形成,可经食物链进入人体并富集于生殖系统。现有研究表明,MNPs通过氧化应激、炎症反应等途径导致雄性睾丸损伤、精子活力下降,以及雌性卵巢激素紊乱、卵母细胞质量降低等生殖功能障碍。

Introduction
全球塑料产量从1950年150万吨激增至2020年3.67亿吨,预计2030年超6亿吨。MNPs按来源可分为原生(如洗涤剂磨砂颗粒)和次生(大塑料降解产物),其表面易吸附环境污染物形成复合毒性。临床数据显示,全球约8.1%夫妇面临不孕,其中50%病例与环境污染物相关。近80年来男性精液参数显著下降,动物实验证实MNPs暴露与生殖功能衰退存在关联。

Section snippets
暴露途径
MNPs通过三种主要途径侵入人体:

  1. 摄入:污染的海产品、食盐甚至瓶装水中均检出MNPs,肠道吸收后经血液循环转移至睾丸/卵巢;
  2. 吸入:空气中MNPs(如合成纤维粉尘)可穿透肺泡屏障,粒径<2.5 μm的颗粒能直接抵达生殖系统;
  3. 皮肤接触:化妆品中的NPs可能通过毛囊渗透。

雄性生殖毒性
小鼠实验显示,PS-NPs(聚苯乙烯纳米颗粒)暴露28天后:

  • 睾丸组织出现空泡化,生精小管直径减少23%;
  • 血清睾酮水平下降41%,促卵泡激素(FSH)升高;
  • 精子活力降低与线粒体膜电位崩溃显著相关(p<0.01)。
    机制上,MNPs诱导的活性氧(ROS)过度产生导致DNA断裂,同时通过Nrf2/ARE信号通路失调引发细胞凋亡。

雌性生殖毒性
卵巢移植模型证实:

  • 50 nm PS-NPs在卵泡液中的积累干扰雌激素合成酶(CYP19A1)活性;
  • 原始卵泡储备减少37%,伴随颗粒细胞凋亡率上升;
  • 胎盘组织中MNPs引发IL-6分泌增加,导致胎儿生长受限。

新兴机制:肠道-生殖轴
最新研究发现,MNPs破坏肠道菌群(如拟杆菌门丰度降低),通过LPS-TLR4通路诱发系统性炎症,进而损害血睾屏障功能。该机制为理解饮食暴露与不育关联提供了新视角。

Future Recommendations
亟待解决的关键问题包括:

  1. 建立标准化MNPs检测方法以评估人体负荷;
  2. 探究不同聚合物(如PVC vs PET)的毒性差异;
  3. 开发靶向抗氧化剂(如N-乙酰半胱氨酸)的干预策略。

Conclusion
MNPs作为"隐形"环境内分泌干扰物,其生殖毒性已从细胞实验扩展到哺乳动物模型。尽管具体分子机制尚未完全阐明,现有证据足以支持将MNPs纳入生殖风险评估框架。推动限塑政策与绿色材料研发是保护人类生殖健康的必然选择。

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