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微塑料和纳米塑料（micro- and nanoplastics, MNPs）暴露与人类健康。概述 MNPs 的来源、分类、环境分布和暴露途径。综述 MNPs 在多个器官系统中生物学效应的证据。讨论涉及氧化应激、炎症、线粒体功能障碍和代谢紊乱的 MNP 毒性。
微塑料和纳米塑料（micro- and nanoplastics, MNPs）暴露与人类健康。概述 MNPs 的来源、分类、环境分布和暴露途径。综述 MNPs 在多个器官系统中生物学效应的证据。讨论涉及氧化应激、炎症、线粒体功能障碍和代谢紊乱的 MNP 毒性。强调 MNPs 与肿瘤微环境（tumor microenvironment）、免疫调节和癌症相关过程之间的联系。识别研究空白，并强调标准化评价系统和临床相关模型。
论文作者为 Wei Wu、Yuwen Wang、Jiaqi Shi、Huiheng Feng、Hui Ren、Huanhuan Huang、Wenyue Lv、Zecong Xiao、Yunxiang Zhou，该综述发表于《Journal of Advanced Research》。
研究背景方面，MNPs 已因广泛分布和对人类健康的潜在风险而成为全球环境关注对象。由于跨学科术语仍不一致，该综述采用操作性分类：微塑料（microplastics, MPs）为 1 μm 至 5 mm 的含固相聚合物颗粒，纳米塑料（nanoplastics, NPs）为 1 nm 至 <1 μm。人类暴露由人为活动驱动的连续、多因素循环造成。农业塑料地膜在紫外辐射、机械磨损和温度波动下逐步降解并碎裂为 MNPs；食品接触材料及消费品在制造、使用、洗涤、加热和储存中可释放 MNPs；纺织品生产和洗涤是合成微纤维的重要来源。MNPs 释放后分布于陆地、水体和大气环境，塑料废物管理不足和城市污水处理效率低加剧其积累，并可通过摄入污染饮用水和食物、吸入空气颗粒等途径再次进入人体。实验研究提示 NPs 较大 MPs 更易进入细胞并跨越部分生物屏障，但转运也取决于团聚、表面化学、蛋白冠形成和屏障完整性。近期研究已在人体生物样本中检测到 MPs，但其在人体内吸收、分布、代谢和排泄机制仍 largely unclear。检测到暴露并不本身证明吸收效率、组织持久性或疾病因果。当前研究聚焦改进 MNP 检测方法、阐明毒性分子和细胞机制，并制定减塑政策与技术策略。该综述因此批判性评价实验和人类研究证据，区分关联与因果，并识别在可靠健康风险估计前必须解决的不确定性。
关键技术方法方面，该文为综述，未开展原始实验；其方法学核心是整合并评价 MNP 研究证据。主要包括傅里叶变换红外光谱（Fourier-transform infrared spectroscopy, FTIR）、拉曼显微光谱（Raman microspectroscopy）、微傅里叶变换红外光谱（micro-Fourier-transform infrared spectroscopy, μFTIR）、热裂解-气相色谱-质谱（pyrolysis–gas chromatography–mass spectrometry, Py-GC-MS）、激光直接红外成像、显微镜与电子显微镜、同位素分析，并强调正交分析、回收实验、程序空白和检测限透明报告。涉及人类样本队列来源包括血液（22 名健康成人）、肺（13 份手术组织）、粪便（8 名健康志愿者）、胎盘（6 份）、母胎配对（18 对）、母乳（34 名女性）、子宫内膜（22 例）、脑脊液（28 例）、尸检脑组织（含 12 例痴呆病例）、心血管组织（17 份）及颈动脉粥样斑块（257 例随访患者）等。
研究结果方面，第一，MNPs 的组成和理化异质性。MNPs 主要由聚合物基质、化学添加剂和从环境吸附的物质组成，常见聚合物包括聚乙烯（polyethylene, PE）、聚丙烯（polypropylene, PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate, PET）和聚苯乙烯（polystyrene, PS）。添加剂包括邻苯二甲酸酯类、溴代阻燃剂、有机磷阻燃剂、金属皂、偶氮染料和二氧化钛（TiO
2）等。MNPs 还可吸附持久性有机污染物、重金属和微生物。聚合物身份本身不足以预测危害，粒子大小、形状、表面电荷、老化状态及相关化学物共同决定理化性质、环境行为和毒理潜力。分析上，FTIR 和拉曼显微光谱可识别聚合物并提供粒径和形态信息，但基质干扰和下限限制影响最小 MPs 和 NPs 分析；Py-GC-MS 可基于质量定量聚合物，但不直接报告颗粒数、大小或形态。
第二，人类暴露途径。皮肤暴露方面，化妆品、合成纺织品和家用塑料制品可释放颗粒，完整角质层预计限制大多数 MPs 穿透，较小颗粒、毛囊或汗腺途径及屏障损伤时进入更可能，但皮肤沉积应区别于系统吸收。胃肠道暴露方面，污染食物和饮料是主要来源，海产品、滤食性双壳类和小鱼、加工双壳类产品、饮用水、畜禽来源牛奶和鸡蛋均可能贡献暴露。呼吸道暴露方面，室内和职业环境重要，空气 MPs 浓度和粒径分布随通风、来源、分析方法和检测下限变化，最小颗粒可能到达远端气道，一次性外科口罩可释放微塑料纤维，人肺组织检测支持暴露和滞留但不建立呼吸疾病因果。母胎暴露方面，已在人胎盘和母胎配对矩阵中检测到 MPs，动物和体外胎盘研究提示转运和胎盘效应取决于粒径和表面性质，较小 NPs 通常比较小 MPs 转移潜力更高，但采样和分析污染是重要限制。医疗和医源性暴露方面，含塑料静脉产品可释放微纳塑料颗粒并直接进入循环，但患者水平定量数据有限，设备来源颗粒导致血栓或其他临床结局的证据不足。
第三，MNP 相关人类毒性机制。粒子相关危害方面，实验模型显示 MPs 与脂质膜直接接触可改变膜张力和稳定性，红细胞和成纤维细胞模型中颗粒暴露与溶血或乳酸脱氢酶释放相关，效应受浓度、粒径和表面粗糙度影响。化学相关危害方面，MNPs 可通过释放内在添加剂或与金属、抗生素、农药和有机污染物相互作用改变化学暴露，吸附和解吸受聚合物类型、老化、污染物疏水性、颗粒与污染物比例及基质影响。老化 MPs 携带重金属可在实验模型中加重肠损伤；PS-MPs 与 DEHP 共暴露在雌性 Sprague-Dawley 大鼠中产生多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome, PCOS）样卵巢改变；另有颗粒细胞研究报告活性氧（reactive oxygen species, ROS）相关 DNA 损伤、细胞周期停滞和坏死性凋亡。抗生素与 MNPs 联合效应证据仍有限。生物介导的细胞和系统反应方面，细胞模型中 MNP 暴露与 ROS 过量、氧化还原稳态丧失和应激通路激活相关，PS 微纳塑料可损伤 RBL-2H3 细胞溶酶体和线粒体并促进凋亡相关信号；巨噬细胞中 MNPs 抑制溶酶体活性并损害吞噬功能，激活核因子 κB（nuclear factor kappa B, NF-κB）通路，促进肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）和白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）等细胞因子释放；中性粒细胞通过黏附和吞噬内化 MNPs，经 ROS-肽基精氨酸脱亚胺酶 4（peptidyl arginine deiminase 4, PAD4）和 ROS-NLRP3 信号触发中性粒细胞胞外诱捕网（neutrophil extracellular traps, NETs）。内分泌相关反应方面，聚酰胺 MPs 及其化学成分在实验系统中显示芳香烃受体（aryl hydrocarbon receptor, AhR）活性和抗雄激素效应；发育斑马鱼中 MPs 与合成酚类抗氧化剂共暴露改变甲状腺激素和甲状腺相关代谢。
第四，MNPs 与疾病。人类研究已在血液、粪便、肺、胎盘、母乳、子宫内膜、脑、动脉和骨骼组织中检测到 MNPs，但浓度因采样、污染控制、分析方法、粒径窗口和报告单位差异而不可直接比较。癌症方面，MPs 可携带多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）等具致癌潜力化学物，超过 150 种塑料用化学物被识别为已知致癌物；MPs 已在多种肿瘤组织中报告，但组织暴露不等于颗粒启动恶性肿瘤，反向因果可能。机制上 MNPs 可转运金属离子进入细胞，扰乱氧化还原稳态，ROS 过量促进氧化应激和 DNA 损伤，MPs 也可直接与 DNA 相互作用，诱导链断裂、染色体畸变和 DNA 片段化；炎症反应尤其在胃肠道可促进肿瘤生长和转移。模型研究估计吸附于 PE、PP 和 PS MPs 的菲及衍生物的增量终身癌症风险（incremental lifetime cancer risk, ILCR），在测试浓度下模型值超过 10
?6，许多超过 10
?4，但应解释为情景估计而非观察人群风险。宫颈组织研究显示癌组织 MP 负荷高于邻近组织并随疾病分期变化。前列腺和胰腺肿瘤标本中检测到 MPs，实验研究提示 NPs 可改变结直肠肿瘤模型中巨噬细胞和 T 细胞表型。总体癌症证据最强的是生物学合理性和组织检测，而非因果。皮肤疾病方面，碎裂聚苯乙烯（fragmented polystyrene, FPS）在实验皮肤模型中产生炎症和屏障相关效应，细胞摄取伴随 IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-8 和细胞间黏附分子-1 表达增加，但未建立临床皮肤疾病。神经疾病方面，实验证据提示 MNP 神经毒性受粒径、老化和表面化学影响；秀丽隐杆线虫帕金森病模型中 PS-NPs 加重多巴胺能神经元变性和 α-synuclein 聚集，人神经母细胞瘤细胞中氨基化 PS 颗粒降低活力、增加 Aβ
1–42 分泌、损害神经元分化并诱导细胞死亡；老化 PS-MPs 在秀丽隐杆线虫中导致更严重神经行为缺陷，PS-COOH 神经毒性更强；三维人前脑皮质球体模型中短期 PS-MPs 暴露促进细胞增殖和神经祖细胞基因表达，长期暴露降低细胞活力并下调成熟神经元和皮层分层标志；小鼠中 PS-MP 暴露与紧密连接破坏、小胶质激活和脑内炎性细胞因子增加相关；静脉给予荧光颗粒可被循环免疫细胞吞噬并短暂阻塞脑微血管。人脑脊液和尸检脑组织中检测到 MNPs，脑 MNPs 负荷在痴呆病例中较高，但为横断面和尸检关联，不能确定 MNPs 先于神经退行。生殖疾病方面，人胎盘绒毛膜癌细胞中 PS-NPs 改变蛋白激酶 A 信号；人子宫内膜组织检测到多种聚合物，类器官实验使用 2 μm MPs、50 μg/mL 产生结构破坏和凋亡信号；小鼠中 MNP 暴露与睾丸炎症、精子异常、卵母细胞质量改变、子宫内膜容受性受损及性激素和炎症介质变化相关；果蝇慢性饮食暴露降低雌性生育力；小鼠产前 PS-MP 暴露与后代睾丸发育、激素水平、精子发生和生育力改变相关，涉及 Hippo 信号。人类观察目前证明胎盘、子宫内膜和母乳暴露，但未建立生育力受损或不良妊娠结局。呼吸疾病方面，μFTIR 在 13 份人肺样本的 11 份中识别 MPs，支持吸入和肺滞留；小鼠肺炎模型中 PS-MNP 暴露增加 ROS、线粒体损伤、铁过载、铁死亡和 2 型炎症反应；肺纤维化模型中气管内 PS-MP 给药激活氧化应激和 Wnt/β-catenin 信号；COPD 相关细胞模型中 MNP 暴露改变 α1-抗胰蛋白酶和炎性细胞因子；哮喘模型中鼻腔暴露增强黏液产生及嗜酸性粒细胞和淋巴细胞浸润；但未建立环境 MNP 暴露导致 COPD、哮喘或特发性肺纤维化。心血管疾病方面，实验模型报告 PS-MP 或 PS-NP 暴露后肥厚性重构、氧化应激、线粒体功能障碍、炎症信号和血管平滑肌行为改变；人多能干细胞来源心脏类器官中低剂量 PS-MPs 增加肥厚相关标志物，包括肌球蛋白轻链 2、肌球蛋白轻链 4 和连接蛋白 43，并产生结构和线粒体异常。人类研究检测到冠状动脉、颈动脉和主动脉组织 MPs，斑块样本中动脉浓度高于无斑块主动脉样本；颈动脉内膜切除术前瞻性观察队列中 257 名参与者完成随访，斑块中 MNPs 检测与心肌梗死、卒中或死亡复合风险更高相关（风险比 4.53；95% 置信区间 2.00–10.27）；心肌梗死患者冠脉血中检测到多种 MNPs，PVC 浓度在有主要不良心血管事件（major adverse cardiac events, MACE）患者中更高，并与 IL-1β、IL-6、IL-18 和 TNF-α 正相关。感染性疾病方面，环境与实验室研究提示塑料颗粒为微生物定植提供表面并可携带微生物群落或病毒颗粒，MP 相关宏基因组含多样微生物宿主和抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs），噬菌体 T4 实验显示病毒吸附取决于粒径、表面官能团和环境老化；PE-MPs 促进幽门螺杆菌黏附和生物膜形成并在小鼠中加速胃定植和炎症；但直接证据表明 MNP 暴露增加人类抗菌药物耐药感染仍缺乏。泌尿疾病方面，实验研究提示 MNPs 可通过氧化应激、线粒体功能障碍、内质网应激和代谢紊乱损伤肾细胞，HK-2 和 HEK293 细胞中出现线粒体动力学改变和 ROS 生成，动物模型显示肾代谢改变；人类肾脏和泌尿证据远弱于实验文献。消化疾病方面，小鼠和体外结肠模型中 MNP 暴露改变肠道微生物组成和代谢活性；动物研究报告肝脏积累、氧化应激、炎症、脂代谢改变和组织病理学变化；小鼠中消化产生的 PLA 碎片和寡聚物触发急性肠道炎症，Caco-2 实验显示细胞摄取和炎症反应；不规则 MPs 激活 ROS/NLRP3/caspase-1 信号和肠上皮细胞焦亡；人粪便测量确认摄入和胃肠通过，但不定量黏膜摄取或器官特异性剂量。
第五，局限与挑战。既有暴露模型常使用单一聚合物、窄粒径分布、单一暴露途径和短观察期，而人类暴露为慢性、间歇性、经摄入、吸入、皮肤接触和医疗来源的混合暴露。模型颗粒多数为原始、单分散、球形 PS 珠，而环境和人体样本以异质碎片、纤维、薄膜和老化颗粒为主。人类证据多为小样本、横断面、手术或尸检组织，不能建立时间性、剂量-反应关系或疾病因果。分析标准化缺失，结果依赖平台、聚合物库、粒径窗口、程序空白、回收率和基质特异性检测限，脂质丰富基质和 NPs 尤其需要谨慎。协调参考物质、实验室间比较、正交方法、现场和程序空白、聚合物特异性回收率及检测限报告均亟需。
最后，讨论与结论部分可概括为：MNPs 是广泛环境污染物，已在众多人类生物样本中检测到；实验证据支持粒子相关物理效应、化学相关效应、氧化应激、炎症、细胞器功能障碍以及免疫或内分泌相关反应。然而，大多数疾病特异性证据来自体外和动物研究，人类检测或观察性关联不应被解释为因果证明。结论部分翻译如下：MNPs 是广泛存在的环境污染物，并已在众多人类生物样本中被检测到。实验证据支持粒子相关物理效应、化学相关效应、氧化应激、炎症、细胞器功能障碍以及免疫或内分泌相关反应。然而，大多数疾病特异性证据来自体外和动物研究，人类检测或观察性关联不应被解释为因果关系的证明。未来研究应优先开展具有重复暴露测量、经过验证的临床结局和严格污染控制的前瞻性人类研究。实验研究应越来越多地纳入环境相关的碎片、纤维、薄膜和老化颗粒；在适当情况下比较 MPs 与 NPs；论证剂量指标；并考察混合物和慢性多途径暴露。分析发展应聚焦于协调一致的方案、合适的参考物质、回收测试、污染控制以及对尺寸窗口和检测限的透明报告。近期肿瘤学文献为疾病特异性机制框架提供补充背景，强调肿瘤微环境异质性、细胞外基质生物学以及癌症进展和转移中的炎症/上皮-间充质转化信号。当代神经影像学研究同样强调认知障碍中的小血管结构、白质微结构和类淋巴功能以及静息态 fMRI 模式。这些相邻文献可能有助于构建未来以疾病为重点的 MNP 研究，但不应被解释为 MNP 特异性因果关系的直接证据。风险缓解应强调源头减少、更安全的产品和材料设计、改进废物管理，以及评估食品接触和医疗产品的颗粒释放。可生物降解替代品应在其整个生命周期中进行评估，因为降解产物或寡聚物也可能具有生物活性。在暴露-反应关系建立之前，公共卫生传播应承认危害的可能性以及当前风险估计中的巨大不确定性。
