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本研究聚焦于全球日益严重的微塑料污染问题及其与早发性癌症（诊断年龄<50岁）发病率上升的潜在关联。尽管微塑料尚未被正式归类为致癌物，但研究人员通过整合生物监测数据、实验研究和临床观察，系统评估了慢性微塑料暴露如何通过诱发氧化应激、慢性炎症、DNA损伤、表观遗传改变、微生物群紊乱及代谢失调等多种机制，创造促癌微环境。该综述强调了微塑料作为一种新型环境应激源，其生命周期与早发性癌症的流行趋势在时间上高度重合，为理解环境因素在癌症病因学中的作用提供了新的视角，并呼吁加强机制研究和流行病学调查以明确其致癌风险。研究成果发表于《Carcinogenesis》。
塑料已成为现代生活不可或缺的一部分，但其持久性导致了大量微塑料（MPs，<5 mm）和纳米塑料（NPs，<1 μm）的产生，这些颗粒如今污染了食物、水、空气乃至人体组织。尽管国际癌症研究机构（IARC）尚未将微塑料正式归类为致癌物，但越来越多的实验和流行病学证据引发担忧：微塑料可能促进癌症的发展。全球塑料产量已从1950年的200万吨飙升至2022年的每年超过4.5亿吨，留下了广泛存在的塑料废物，这些废物会碎裂成微塑料和纳米塑料。这些颗粒作为外源性物质，携带毒性添加剂和吸附的污染物，可引发氧化应激、慢性炎症、DNA损伤和微生物群紊乱——所有这些过程都是致癌的核心环节。值得注意的是，微塑料已在人类癌症组织中被检测到，而动物研究表明，暴露于微塑料后会出现组织积累、纤维化和基因组不稳定性。尤为引人关注的是，塑料的泛滥与全球早发性癌症（即在50岁之前诊断出的癌症）发病率的上升在时间上存在平行关系，暗示着一种可能的（尽管尚未证实）时间关联。在1950年代塑料繁荣之后出生的人群，从子宫内就开始了持续的微塑料暴露，这可能使他们晚年更容易走上致癌通路。
这项发表在《Carcinogenesis》上的综述性研究，旨在评估慢性微塑料暴露是否增加癌症风险这一新兴假说。研究人员通过系统梳理和整合现有的人类生物监测数据、实验研究发现和临床观察结果，深入探讨了微塑料可能通过多种生物学机制参与早发性癌症发生的证据。
为开展此项研究，作者主要采用了文献综述和证据整合的方法。他们系统检索和分析了大量已发表的科学文献，包括流行病学调查报告、体外细胞实验、动物模型研究以及人体组织检测数据。研究重点评估了微塑料通过饮食（如瓶装水、茶叶、海鲜等）和环境的暴露途径，并利用 Bradford Hill 准则框架来权衡微塑料与癌症之间因果关系的证据强度。技术层面涉及对微塑料物理化学特性的分析，以及其对生物体不同层次（分子、细胞、组织、整体）影响的评估。
微塑料暴露的普遍性
全球塑料产量的急剧增长导致了微塑料和纳米塑料在环境中的广泛分布。这些颗粒已在水生生态系统、土壤、大气甚至偏远地区被检测到。人类主要通过饮食摄入微塑料，常见来源包括热饮（如用塑料胶囊冲泡的咖啡和塑料网袋茶包）、瓶装水、牛奶、软饮料、婴儿配方奶粉、水果、蔬菜、海鲜和食盐。加工、包装和环境污染是微塑料进入人类饮食的主要途径。暴露水平因产品类型和处理方式而异，显示出人类日常暴露的不可避免性。
早发性癌症的上升与微塑料假说
自1990年代初以来，早发性癌症（如结直肠癌、乳腺癌、胰腺癌等）的发病率在全球范围内呈上升趋势，而这与老年人群部分癌症发病率的下降形成对比。早发性癌症具有独特的特征，包括其独特的分子和病理学特征，以及通常与菌群失调、慢性炎症、免疫紊乱、DNA损伤和代谢/表观遗传改变等机制相关。考虑到癌症通常在有暴露数十年后发展，驱动因素必须更早出现。全球塑料产量从1950年代的极低水平增长到1990年代的巨大规模，时间线上与早发性癌症的上升趋势存在重叠，这使得微塑料成为一个合理的候选环境因素。
微塑料致癌的潜在机制
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慢性炎症与免疫失调：微塑料由于其小尺寸和化学持久性，能够穿越生物屏障并在组织中积累，与免疫细胞相互作用并破坏体内平衡。它们可诱导氧化应激，激活NLRP3炎症小体等促炎信号通路，导致白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等细胞因子的持续释放，从而驱动慢性炎症，损害免疫监视，并营造促肿瘤微环境。在炎症性肠病患者中检测到更高浓度的粪便微塑料，提示其可能加剧肠道炎症，加速炎症向癌变的转化。
- 2.
DNA损伤与基因组不稳定性：微塑料和纳米塑料可通过直接和间接机制诱导细胞应激和DNA损伤。主要途径是氧化应激，过量的活性氧（ROS）会压倒抗氧化防御，导致氧化性碱基损伤（如8-氧鸟嘌呤）和链断裂。动物和细胞实验表明，暴露于微塑料/纳米塑料可引起DNA链断裂、氧化损伤标志物（如8-OHdG）增加、γ-H2AX焦点形成，并激活p53信号通路。长期暴露甚至可能诱导细胞转化和获得侵袭性特征。某些纳米塑料还能直接结合并切割DNA，或抑制DNA修复基因的表达。
- 3.
表观遗传改变：研究表明微塑料和纳米塑料可干扰表观遗传调控。例如，聚苯乙烯纳米颗粒可诱导DNA低甲基化，并改变microRNA（miRNA）的表达谱，这些miRNA与免疫反应、细胞凋亡和应激通路相关。这些表观遗传扰动可能导致肿瘤抑制基因沉默或癌基因激活，特别是在发育关键期暴露可能产生跨代效应，增加后代对肿瘤的易感性。
- 4.
生殖毒性：微塑料引起的表观遗传扰动与生殖毒性密切相关。早期生命阶段暴露于内分泌干扰物等生殖毒物与癌症风险增加有关。动物研究表明，微塑料暴露可损害卵母细胞成熟、干扰睾酮合成，并诱导可遗传的组蛋白甲基化变化。这种生殖毒性可能通过影响发育编程，将早发性癌症风险联系起来。
- 5.
微生物群紊乱：微塑料主要通过摄入进入人体，并一致地显示出扰乱肠道微生物群的作用，例如减少乳酸杆菌等有益菌，增加厚壁菌门与拟杆菌门的比例（与肥胖和炎症性肠病相关），并降低微生物群的α多样性和丰富度。它们还会损害短链脂肪酸（如丁酸盐）的产生，削弱肠道屏障功能。动物模型证实，微塑料暴露引起的菌群失调可驱动肥胖、肝脏疾病和系统性炎症。
- 6.
肥胖与代谢功能障碍：微塑料和纳米塑料可能作为环境“肥胖源”，通过肠道菌群失调、系统性炎症和内分泌干扰驱动代谢功能障碍。流行病学研究和动物实验均表明，微塑料暴露与体重指数（BMI）升高、葡萄糖不耐受、内脏脂肪堆积、胰岛素抵抗以及非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）向肝炎甚至肝癌的进展相关。
结论与展望
尽管微塑料和纳米塑料目前尚未被IARC等权威机构归类为致癌物，但越来越多的证据表明它们可能促进癌症发展。应用Bradford Hill准则进行评估显示，微塑料与癌症的关联在生物学合理性、实验证据方面得到较好支持，并且在时间趋势上存在部分吻合。然而，在关联强度、特异性以及来自长期人体研究的直接证据方面仍显不足。微塑料通过诱发DNA损伤、氧化应激、慢性炎症、表观遗传改变、微生物群紊乱和代谢失调等多种重叠于经典癌症通路的机制，可能创造一个允许肿瘤发生的微环境。塑料污染与早发性癌症发病率上升在时间上的平行性，以及微塑料从生命早期开始的持续、全身性暴露特性，凸显了进一步研究的紧迫性。需要进行大规模队列研究、改进暴露生物标志物以及在人类模型中进行机制研究，以确定微塑料和纳米塑料在癌症中的作用。目前，其致癌性问题尚未定论，但日益增多的信号要求我们给予更密切的关注，特别是对于那些可能承受终身暴露最大负担的儿童和年轻人。
