综述：聚乙烯微塑料与临床前啮齿类动物模型中心血管代谢线粒体–氧化还原功能障碍：靶向器官生物能量学与氧化应激结局的系统评价与荟萃分析

《Cardiovascular Toxicology》：Polyethylene Microplastics and Cardiometabolic Mitochondrial-Redox Dysfunction in Preclinical Rodent Models: A Systematic Review and Meta-Analysis of Bioenergetic and Oxidative Stress Outcomes Across Target Organs

【字体：大中小】 时间：2026年10月10日 来源：Cardiovascular Toxicology 3.3

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　　摘要聚乙烯微塑料（PE-MPs）是全球分布最广泛的塑料聚合物，在实验性暴露后会在啮齿动物组织中蓄积，并被认为与多器官生化紊乱有关。线粒体生物能量代谢衰竭和氧化还原崩溃是否代表PE-MP毒性的一种收敛性、跨器官机制，迄今尚未得到定量确立。本研究依据PRISMA 2020指南，开

摘要

聚乙烯微塑料（PE-MPs）是全球分布最广泛的塑料聚合物，在实验性暴露后会在啮齿动物组织中蓄积，并被认为与多器官生化紊乱有关。线粒体生物能量代谢衰竭和氧化还原崩溃是否代表PE-MP毒性的一种收敛性、跨器官机制，迄今尚未得到定量确立。本研究依据PRISMA 2020指南，开展系统综述与随机效应Meta分析，检索四个电子数据库，纳入报道PE-MP暴露后氧化磷酸化酶活性和氧化还原标志物的对照性啮齿动物研究。使用SYRCLE评估偏倚风险，并采用临床前适应性GRADE标准对证据确定性进行分级。共13项研究（160个实验组、7个器官系统）符合纳入标准；其中4项研究涉及5个器官，为初始分析提供了定量的三羧酸循环（TCA循环）和电子传递链数据，其余9项研究则提供了氧化还原生物标志物数据。PE-MPs对所有四种TCA循环酶产生了大幅且显著的抑制作用（CS：g = ?2.69至?3.82；p ≤ 0.009），对电子传递链复合体I、III和IV亦产生显著抑制（g = ?3.08至?3.70；p < 0.0001）；复合体II则表现出无统计学显著性的器官特异性适应性上调。促氧化标志物MDA和NO显著升高，其中NO在不同器官间呈现近乎完全的同质性（I² = 4.5%）。抗氧化物GSH、SOD和CAT显著耗竭（g = ?2.48、?2.93、?3.86；p < 0.0001）。在因随机化隐藏不清和单组数据占主导而进行强制性的GRADE/OHAT降级后，10项结局的确定性为"低"，6项结局为"极低"。PE-MPs展现出线粒体毒剂的作用潜力，其机制通过三个一致的轴心协同作用实现：TCA循环的节律性抑制、电子传递链的电子泄漏放大，以及过氧亚硝酸盐驱动的抗氧化物耗竭，这些效应跨肾脏、心脏、肺脏、神经及生殖腺组织汇聚，其中心脏和心肺线粒体损伤尤为突出且后果严重。这些发现确立了线粒体-氧化还原轴作为PE-MP多器官毒性的一种特征性生化指纹，并为微塑料相关的心血管风险提供了机制学依据。

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聚乙烯微塑料（PE-MPs）是全球分布最广泛的塑料聚合物，在实验性暴露后会在啮齿动物组织中蓄积，并被认为与多器官生化紊乱有关。线粒体生物能量代谢衰竭和氧化还原崩溃是否代表PE-MP毒性的一种收敛性、跨器官机制，迄今尚未得到定量确立。本研究依据PRISMA 2020指南，开展系统综述与随机效应Meta分析，检索四个电子数据库，纳入报道PE-MP暴露后氧化磷酸化酶活性和氧化还原标志物的对照性啮齿动物研究。使用SYRCLE评估偏倚风险，并采用临床前适应性GRADE标准对证据确定性进行分级。共13项研究（160个实验组、7个器官系统）符合纳入标准；其中4项研究涉及5个器官，为初始分析提供了定量的三羧酸循环（TCA循环）和电子传递链数据，其余9项研究则提供了氧化还原生物标志物数据。PE-MPs对所有四种TCA循环酶产生了大幅且显著的抑制作用（CS：g = ?2.69至?3.82；p ≤ 0.009），对电子传递链复合体I、III和IV亦产生显著抑制（g = ?3.08至?3.70；p < 0.0001）；复合体II则表现出无统计学显著性的器官特异性适应性上调。促氧化标志物MDA和NO显著升高，其中NO在不同器官间呈现近乎完全的同质性（I² = 4.5%）。抗氧化物GSH、SOD和CAT显著耗竭（g = ?2.48、?2.93、?3.86；p < 0.0001）。在因随机化隐藏不清和单组数据占主导而进行强制性的GRADE/OHAT降级后，10项结局的确定性为"低"，6项结局为"极低"。PE-MPs展现出线粒体毒剂的作用潜力，其机制通过三个一致的轴心协同作用实现：TCA循环的节律性抑制、电子传递链的电子泄漏放大，以及过氧亚硝酸盐驱动的抗氧化物耗竭，这些效应跨肾脏、心脏、肺脏、神经及生殖腺组织汇聚，其中心脏和心肺线粒体损伤尤为突出且后果严重。这些发现确立了线粒体-氧化还原轴作为PE-MP多器官毒性的一种特征性生化指纹，并为微塑料相关的心血管风险提供了机制学依据。