多模态技术揭示人体胆囊与胆汁中微塑料的污染特征及其健康风险

本研究针对微塑料(MPs)在人体胆囊及胆汁中的赋存与健康风险尚不明确的问题，采用热裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)、激光直接红外光谱(LD-IR)和扫描电镜(SEM)多模态技术，首次系统检测23例胆囊疾病患者样本，发现所有样本均存在MPs污染，以聚乙烯(PE)为主（胆囊组织13.2 μg/g，胆汁12.9 μg/g），粒径集中于20-50μm（占比超70%），为MPs的肝胆系统累积机制及病理影响研究提供关键数据支撑。

　　

当我们每天饮用瓶装水、享用外卖美食时，可能从未想过这些便利生活方式背后隐藏的健康风险——微塑料（Microplastics, MPs）正通过饮食和呼吸悄然进入人体。近年来，MPs已在大气、土壤、海洋甚至食品中被广泛检出，研究表明人类每年可能通过食物摄入数万颗MPs颗粒，相当于每年“吃下”一张信用卡的塑料量！更令人担忧的是，这些直径小于5毫米的颗粒不仅存在于与外界直接接触的呼吸道、胎盘和心脏等组织，还可能通过肠肝循环进入人体内部器官。然而，MPs是否会在肝胆系统中积累？它们是否会干扰胆汁成分、促进胆结石形成？这些问题至今缺乏直接证据。

为解答这些疑问，来自首都医科大学附属北京安贞医院的研究团队在《Journal of Hazardous Materials》上发表了一项开创性研究。他们采用多模态检测技术，首次对人体胆囊和胆汁中的MPs进行了系统性分析。研究人员收集了23例因胆结石或胆囊息肉接受手术患者的样本（15例胆结石、8例胆囊息肉），通过三种互补技术开展研究：热裂解-气相色谱/质谱（Py-GC/MS）用于聚合物定性和定量检测，激光直接红外光谱（LD-IR）进行颗粒粒径分布分析，扫描电镜（SEM）则提供形态学验证。这种多方法交叉验证的策略有效克服了单一技术的局限性，确保了结果的可靠性。

研究结果令人震惊：

3.1 参与者 demographics 与临床特征

所有23例患者的胆囊组织和胆汁样本中均检测到MPs，主要包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺66(PA66)和聚丙烯(PP)。患者年龄在37-73岁之间，其中男性14例（占61%）。值得注意的是，每周瓶装水饮用次数和外卖消费频率较高的患者，其MPs浓度呈现升高趋势。

3.2 胆囊样本中的MPs浓度

Py-GC/MS定量分析显示，胆囊组织中PE平均浓度达13.2 μg/g，成为最主要的聚合物类型，其次为PA66和PVC。性别差异分析表明，PA66在女性中略高（51.93%），而PVC在男性中稍多（51.57%），但总体无统计学显著差异。

3.3 LD-IR和SEM对胆囊样本的MPs分析

LD-IR检测到12种不同聚合物类型，平均每个样本含有51.8个颗粒（范围41-62）。PE占主导地位（55.0%），其次是ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，15.7%）和EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，8.9%）。粒径分析显示71.2%的颗粒集中在20-50μm范围。SEM图像证实这些MPs多呈纤维状或碎片状形态。

3.4 胆汁样本中的MPs浓度

胆汁中同样检测到显著水平的MPs，PE平均浓度为12.9 μg/g，占所有检测聚合物的75.7%。性别分析发现，PVC和PP在男性中的比例显著高于女性（分别为62.81% vs 37.19%和61.06% vs 38.94%），提示男性可能面临更高的特定类型MPs暴露风险。

3.5 LD-IR和SEM对胆汁样本的MPs分析

胆汁中鉴定出11种聚合物类型，平均每个样本含有118个颗粒。顺式聚丁二烯(BR)成为最常检测到的聚合物（37.0%），其次是SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，27.8%）和PE（10.8%）。与胆囊组织类似，70%的颗粒粒径在20-50μm之间。

研究结论与讨论部分揭示了这一发现的深远意义：

本研究首次证实了MPs在人类胆囊和胆汁中的广泛存在，其中PE是主要的污染物。这些小粒径颗粒（20-50μm）占主导地位的现象特别值得关注，因为它们可能更容易穿越组织屏障，与上皮细胞和免疫细胞相互作用。MPs可能通过多种机制影响肝胆健康：作为胆固醇结晶的成核位点促进胆结石形成；作为内分泌干扰物（如双酚A、邻苯二甲酸盐）的载体干扰激素调节；诱导氧化应激和炎症反应，破坏胆汁酸稳态。

这些发现将MPs污染与胆囊疾病联系起来，为理解MPs的体内分布和健康效应提供了新视角。尽管研究存在样本量有限、缺乏健康对照组等局限性，但多模态技术的应用确保了数据的可靠性。该研究强调需要进一步加强塑料污染管控，完善食品和饮用水安全标准，并开展更大规模的流行病学研究来评估MPs的长期健康风险。

从更广阔的视角来看，这项研究不仅揭示了MPs在人体内部的污染状况，也为未来研究提供了重要方法论参考。多模态技术整合策略——Py-GC/MS提供化学定性定量、LD-IR实现颗粒统计与光谱验证、SEM完成形态学确认——为复杂生物样本中的MPs分析建立了金标准。随着MPs与人类健康关系研究的深入，这种综合分析方法将发挥越来越重要的作用，最终为制定公共卫生政策和干预措施提供科学依据。