微塑料(MPs)与肾脏损伤:人类证据、细胞损伤分子机制及未来研究方向叙述性综述

《International Journal of Molecular Sciences》:Microplastics and the Kidney: A Narrative Review of Human Evidence, Molecular Mechanisms of Cell Injury, and Future Directions

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月11日 来源:International Journal of Molecular Sciences 5.6

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  微塑料(MPs)是广泛存在的环境污染物,但其对肾脏健康的潜在影响仍不明确。肾脏作为持续暴露于循环颗粒并参与其尿液排泄的器官,既可能是MPs毒性的靶器官,也可能是排泄途径。在本叙述性综述中,研究人员整合实验、机制和人类数据,审视当前将MPs与肾损伤联系起来的证据

  
微塑料(MPs)是广泛存在的环境污染物,但其对肾脏健康的潜在影响仍不明确。肾脏作为持续暴露于循环颗粒并参与其尿液排泄的器官,既可能是MPs毒性的靶器官,也可能是排泄途径。在本叙述性综述中,研究人员整合实验、机制和人类数据,审视当前将MPs与肾损伤联系起来的证据。特别关注调控颗粒-细胞相互作用的早期事件。暴露后,微塑料和纳米塑料(MNPs)获得生态和生物分子冠,从而改变其表面性质、细胞识别、摄取和生物分布。经吞噬和胞吞途径内化后,颗粒可在内体溶酶体区室中蓄积,并与细胞内结构相互作用,破坏细胞稳态。在肾细胞中,这些事件汇聚于线粒体功能障碍、活性氧(ROS)生成、内质网(ER)应激、炎症信号、自噬改变和调节性细胞死亡(RCD)。已涉及若干相互关联的通路,包括Keap1–Nrf2/ARE和核因子κB(NF-κB)信号、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和IRE1/XBP1介导的应激反应、ACSL4–GPX4相关铁死亡以及转化生长因子-β1(TGF-β1)相关促纤维化信号。人类研究已在尿液和肾组织中检测到MPs,并提供初步证据将MP负荷与肾损伤早期标志物联系起来,尽管当前发现仍受研究人群小和显著方法学异质性限制。慢性肾脏病(CKD)患者,尤其是接受透析者,可能是特别值得关注的人群,因为潜在改变的肾脏处理能力可能与反复暴露于聚合物基医疗器械和透析液并存。尽管具有潜在相关性,关于CKD和透析患者MP暴露与蓄积的数据仍显著缺乏。研究人员最后讨论当前实验模型和分析方法的局限性,以及标准化生物监测、更环境相关颗粒和暴露浓度、能够达到纳米尺度的检测策略(包括人工智能(AI)辅助分析)的需求。总体而言,现有证据为MP诱导的肾损伤提供了机制基础,但其临床相关性及对人类肾脏疾病的贡献尚待确定。
1. Introduction(引言):慢性肾脏病(CKD)是全球重大健康挑战,影响约8.5亿人,预计到2050年成为主要死亡原因之一,但认知仍不足。与此同时,全球塑料污染持续加重,塑料产量从1950年约200万吨增至2022年近4.75亿吨,预计2060年超过12亿吨,而有效回收不足10%。环境暴露被认为占全球疾病负担约22%。在此背景下,微塑料(MPs)作为普遍且具生物活性的污染物受到关注,可分为初生MPs和由较大塑料降解形成的次生MPs;环境中MPs还可形成塑料圈并吸附全氟和多氟烷基物质(PFAS)、双酚类及重金属等。人类主要经摄入和吸入暴露,MPs已在血液、胎盘、肺、脑组织、脑肿瘤、颈动脉粥样硬化斑块、脑脊液、尿液和肾组织等检出。研究还提示其可能影响生殖与发育,并与结直肠癌风险相关。肾脏因滤过和排泄功能而持续暴露于循环物质,Massardo等首次在人类尿液和肾组织中报道1–29 μm MPs;后续研究也支持人类肾脏暴露。实验研究提示MPs和纳米塑料(NPs)可通过氧化应激、炎症、线粒体功能障碍、足细胞损伤和肾小管损伤产生肾脏效应,肾类器官模型显示NPs暴露损害肾发生,且肾细胞癌组织中MPs浓度高于邻近健康肾实质。然而,肾病学特异性临床证据仍极少,现有研究样本小、方法异质性大。Miguela-Benavides等报道尿MP浓度与尿白蛋白/肌酐比(uACR)相关,但横断面设计和小样本无法判断因果。该综述基于PubMed检索,聚焦肾病和泌尿领域近期研究,总结MPs与肾脏健康的现有证据、肾毒性机制、肾病患者相关性及方法学局限,并识别关键研究优先事项。人工智能(AI)和机器学习(ML)可能促进MNPs自动检测、整合复杂暴露与临床数据,但其在肾病MP研究中仍处早期。

2. In Vivo Evidence of Microplastic-Induced Renal Injury in Animal Models(动物模型中微塑料诱导肾损伤的体内证据):动物研究多采用雄性C57BL/6小鼠经饮水暴露聚苯乙烯(PS)微球,暴露数周至6个月,浓度常约10 mg/L,远高于人类暴露水平,主要用于压缩慢性过程。该范式以摄入为主,PS研究最多,而聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等环境常见聚合物研究不足。总体而言,MPs诱导剂量和尺寸依赖性肾损伤,组织病理可见肾小管上皮细胞空泡和颗粒变性、肾小球基底膜增厚、系膜基质扩张及长期暴露后的肾小管间质纤维化;血尿素氮(BUN)和血清肌酐升高是最一致的肾功能损害指标。核医学成像如99mTc-DMSA和99mTc-DTPA显像显示PE MPs暴露后肾脏摄取和滤过受损。机制研究中,RNA测序显示80 nm、0.5 μm和5 μm PS颗粒激活不同转录程序:80 nm NPs主要诱导免疫和炎症通路,较大MPs主要影响昼夜节律相关基因,提示粒径决定肾损伤表型。人近端小管上皮HK-2细胞中PS-MPs诱导氧化应激、线粒体功能障碍和凋亡。共暴露研究显示,MPs通过增加镉生物利用度加重肾毒性,放大氧化应激、自噬、凋亡和纤维化;聚氯乙烯(PVC)MPs与镉共暴露时伴随Nrf2/Keap1抗氧化通路激活。Pan等发现PS-MPs促进肾小管上皮细胞衰老,从而推动肾纤维化;单细胞RNA测序显示MPs与高脂饮食共同重塑肾脏微环境,促进促纤维化PF4+巨噬细胞群体扩增。Zhang等提出肠-肾轴介导MPs肾毒性,肠道暴露通过激活ACSL4/LPCAT3通路改变脂质代谢,最终诱导肾组织铁死亡,提示即使肾内颗粒蓄积不明显也可发生肾损伤。Meng等在禽类模型中发现PS-MPs通过RIP1/RIP3/MLKL通路激活坏死性凋亡,扩展了程序性细胞死亡谱。Massardo等直接显示人尿液和肾组织中存在MPs,建立实验与人类疾病的转化桥梁。总体而言,动物、细胞和新兴人类证据提示MPs可通过直接细胞毒性、氧化应激、炎症、线粒体功能障碍、代谢失调、铁死亡及与环境共污染物相互作用导致肾损伤,但仍需标准化实验方案和纵向人类研究明确肾蓄积程度、临床相关暴露阈值及真实贡献。

3. Molecular Mechanisms of Micro- and Nanoplastic Cell Interactions: Corona Formation, Cellular Uptake, and Intracellular Fate(微/纳米塑料细胞相互作用的分子机制:冠形成、细胞摄取和细胞内命运):MNPs在环境和进入生物系统后与生物分子相互作用。环境基质中蛋白质、脂质、多糖和微生物等吸附形成生态冠,改变表面电荷、疏水性、聚集状态和表观尺寸,进而影响稳定性、生物利用度、细胞相互作用和毒性。人类暴露后,MNPs在胃肠液、血浆等中形成生物分子冠或蛋白冠;高亲和力蛋白形成较稳定的硬冠,松散交换分子形成软冠。冠组成影响细胞识别、摄取、生物分布和生物效应。实验显示带生态冠或蛋白冠的颗粒与原始颗粒摄取不同,尤其巨噬细胞和免疫细胞;机制包括吞噬、巨胞饮和受体介导内吞,取决于粒径、表面性质、冠组成和细胞类型。冠相关蛋白可与Fc或清道夫受体相互作用促进摄取,其他冠组成可部分降低免疫细胞识别。因此,不能仅凭原始聚合物预测MNPs生物学行为。摄入MNPs需穿过胃肠屏障,暴露可影响肠道微生物群、改变上皮紧密连接并增加通透性,促进颗粒转位;进入血液后可分布至肾脏等组织,但机制和效率仍不明确。细胞内化后,MNPs进入内体区室和溶酶体,可在细胞质中持续存在并干扰细胞稳态。在肾细胞中,Wang等直接证明PS-MPs在HK-2细胞中以浓度和时间依赖方式内化,伴随线粒体超氧化物生成、IRE1α介导的内质网应激、cPLA2/COX-1相关炎症信号、MAPK激活、AKT/mTOR信号抑制以及Beclin-1和LC3-II表达增加和自噬激活。Verzola等也观察到人近端小管细胞时间依赖性摄取,颗粒主要位于细胞质和核周区域,未见明显核内定位。这些发现表明表面修饰、冠形成、细胞摄取和细胞内转运是决定MNPs生物效应的紧密相关步骤,但其在人类肾细胞中的调控机制仍 largely 未知,尤其环境老化颗粒、异质颗粒混合物和非PS聚合物。

4. Human Evidence and In Vitro Mechanisms of Renal Injury(人类证据和肾损伤体外机制):与大量实验证据相比,人类研究仍有限但增长迅速。MPs已在尿液和肾组织检出,支持肾脏暴露可能性。Massardo等以微拉曼光谱首次直接证明人尿液和肾组织中存在不同聚合物组成和尺寸的MPs;Pironti等也报道类似发现,但样本和空白数量有限。肾组织MPs蓄积证据不一致。Zhang等在肾癌周围组织中以LDIR和Py-GC/MS检出MPs,并报道肾细胞癌标本中总MPs、PE和PVC浓度高于邻近健康肾实质,提示病理组织优先蓄积;Horvatits等未在肾样本中检出MPs,突显研究间变异性。差异可能源于取样、污染控制、分析技术和检测阈值不同。生物监测显示,Nihart等量化多器官MPs,肾脏浓度以PE为主,低于脑但与肝脏相当,提示肾脏并非主要蓄积部位,但持续暴露于循环颗粒。临床关联方面,Miguela-Benavides等用HPLC-HRMS分析50名健康志愿者尿液和粪便,近半数尿样检出6种聚合物,尿MP浓度与uACR独立相关(OR 2.18,95% CI 1.17–4.01),但小样本和横断面设计限制因果解释。体外证据支持生物学合理性,多采用HK-2或HEK293细胞,主要暴露PS MNPs。氧化应激和线粒体功能障碍是连接颗粒暴露与炎症、自噬改变、RCD和纤维化的中心事件。ROS,尤其线粒体ROS增加,伴Nrf2相关信号、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化防御破坏及脂质过氧化增加;ROS还促进NF-κB激活和TNF-α、IL-6释放。MAPK信号包括p38和ERK磷酸化,与细胞色素c释放、caspase-3活性增加、Bcl-2表达降低和肾小管细胞凋亡相关。内质网应激通过IRE1/XBP1和PERK/CHOP通路连接错误折叠蛋白蓄积和氧化应激与炎症及凋亡。自噬相关LC3-II、Beclin-1和p62表达变化及AMPK/ULK1、AKT/mTOR信号调节也被报道,其意义可能取决于暴露强度和持续时间。铁死亡以铁依赖性脂质过氧化和GPX4抗氧化防御受损为特征,肾组织MP暴露后已有标志物报道,但证据来自肠-肾轴模型,人类肾细胞直接验证缺乏。坏死性凋亡在禽肾模型中涉及NF-κB相关炎症和RIP1/RIP3/MLKL依赖通路,但尚未在人肾细胞验证。长期暴露后,持续氧化应激、炎症、线粒体功能障碍和RCD可转向适应不良修复和纤维化,包括肾小管上皮衰老、上皮-间充质转化(EMT)、TGF-β1相关信号激活和促纤维化巨噬细胞扩增。共暴露模型更接近真实环境,MPs可吸附其他化合物并改变其生物利用度和细胞递送,即“特洛伊木马”效应。人近端小管细胞中MPs与双酚A(BPA)共暴露加重细胞损伤;动物模型中MPs增强镉诱导的氧化应激、线粒体功能障碍、自噬、凋亡和纤维化。人iPSC来源肾类器官暴露PS颗粒后显示颗粒黏附于肾小球样结构,短期和长期暴露均降低类器官生长,并在肾发生中激活ROS依赖性凋亡通路。

An Integrated Model of Microplastic-Induced Renal Injury(微塑料诱导肾损伤的整合模型):现有证据更支持自放大序列而非平行通路。颗粒内化和溶酶体转运后,在内体溶酶体区室持续存在损害线粒体完整性,线粒体ROS增加超过Nrf2抗氧化能力。内质网氧化修饰触发未折叠蛋白反应,通过PERK/CHOP和IRE1/XBP1信号进一步增加ROS,形成反馈环。MAPK和NF-κB激活可分歧至不同结局:线粒体通透化占优时凋亡,炎症信号占优时坏死性凋亡,脂质过氧化超过GPX4依赖修复时铁死亡。自噬位于同一水平,作为修饰因素而非效应因素,低暴露时细胞保护,溶酶体容量饱和后促进损伤。若暴露持续或由共污染物通过特洛伊木马效应放大,这些通路反复激活使肾小管上皮从修复转向衰老和促纤维化表型。该序列应被视为解释当前结果的信号通路假说,而非完整实验验证通路;尚无单一研究全面检验该模型,部分因果链来自非肾脏系统。

5. ESKD as a High-Risk Condition for Microplastic Exposure and Accumulation(终末期肾病作为微塑料暴露和蓄积高风险状态):接受透析的终末期肾病(ESKD)患者可能是MP暴露和蓄积的特殊人群。除肾脏处理塑料颗粒可能改变外,这些患者长期暴露于大量处理水和血液与聚合物基体外循环装置的持续接触。常规血液透析(HD)每周暴露约300–600 L处理水,在线血液透析滤过(HDF)通过透析液对流转运进一步增加暴露。Fiore等小病例对照研究报道HD患者循环MPs浓度高于非透析对照(9132 [4896–15,847] vs. 3554 [1661–7340] particles/g),但差异接近未达统计学显著(p = 0.06),可能因样本量有限。Passos等检查整个透析水通路,发现反渗透系统、储罐、分配回路、透析器和PVC管路等潜在污染点;根据既往饮用水MPs浓度,估计每周暴露0.0021–3768颗粒,反渗透治疗下仍存在,过滤失败时理论值更高。透析系统许多组件由聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚碳酸酯和PVC等合成聚合物制成,提示长期暴露不仅来自进水,也来自设备本身。现有透析水质量标准主要关注微生物和内毒素,不常规监测MPs和NPs等颗粒污染物;反渗透系统也非为去除塑料颗粒尤其纳米颗粒设计,膜老化、氧化降解、滤器污染和滤后塑料管路可能增加污染。Kara等用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)在全部HD和腹膜透析(PD)液样本中检出MPs,纤维状颗粒占60%以上,PE、PVC和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)最常见;HD和PD液MP浓度相当,但HD样本颗粒更大,PD因持续进行估计每周累积暴露更高。Deng等用LDIR发现HD后血中MP数量显著高于HD前,但样本仅9例且无空白对照;LDIR不能识别约20 μm以下颗粒,因此HD后增加更符合体外循环颗粒释放而非透析膜反滤过。目前缺乏MNP反滤过直接证据,也尚无研究直接比较高通量、低通量透析膜或HD与HDF间MNP通过。透析患者可能经环境、医疗器械和治疗液暴露MPs。ESKD本身以慢性炎症、氧化应激、内皮功能障碍、免疫失调和血管老化加速为特征,MPs、NPs和塑料相关添加剂可诱导ROS、线粒体功能障碍、炎症激活、凋亡、内分泌干扰和微血管损伤,即使透析相关暴露仅占总体MP负荷一小部分,也可能在晚期肾病患者中放大。关键问题仍未解答,包括透析水、透析液和患者血液中MPs和NPs真实浓度,不同透析膜对颗粒的保留或清除能力,残余肾功能对MP清除的贡献,以及长期透析患者MPs的长期生物分布和组织蓄积。

6. Urinary Microplastics as a Non-Invasive Biomarker of Human Exposure(尿液微塑料作为人类暴露的非侵入性生物标志物):除证明肾脏是MPs沉积和损伤的靶器官外,尿液中MPs检测作为人类暴露非侵入性生物标志物受到关注。尿液易反复收集,可提供系统生物利用度、环境暴露及肾脏处理和清除塑料颗粒的信息。Song等用Py-GC/MS和LDIR分析尿液,发现城市居民MPs浓度显著高于农村,使用塑料玩具和个人护理产品是潜在行为风险因素。饮食习惯也是重要决定因素。Liu等评估1300多名儿童,采用LDIR报道尿中位浓度约250 particles/mL,通常高于成人;儿童频繁手口活动和塑料玩具使用可能增加尿MP负荷。但该研究采用65%较低光谱相似阈值,而其他研究常用75–80%,低阈值可能增加假阳性,结果需谨慎解释。特定临床条件下也研究尿MPs。Rotchell等用微傅里叶变换红外光谱(μFTIR)分析子宫内膜异位症女性和对照,两组无显著差异,但个体变异大,从检测不到到超过36,000 particles/L。Jahedie等用μFTIR比较呼吸病患者尿液、痰和支气管肺泡灌洗液,尿MP浓度低于呼吸样本,符合呼吸道为主要暴露途径;不同生物基质中聚合物组成不同,提示尿MP可能仅反映成功穿过生理屏障并系统生物可利用后经肾排泄的部分。Dong等研究1000多名6–9岁儿童,报道尿MP浓度与情绪问题、品行障碍、多动和同伴关系受损正相关,与亲社会行为负相关;但颗粒鉴定主要依赖光学显微镜和扫描电子显微镜,未进行聚合物光谱确认,误分类风险高,关联需光谱或热分析方法重复验证。MPs可穿过生理屏障、蓄积于脑等远端器官并出现于尿液,使尿MPs可能作为环境暴露和系统颗粒生物利用度的替代标志。尿液是独特非侵入性基质,但分析技术、样品制备、污染控制、粒径检测限和聚合物鉴定标准异质性限制跨研究比较,需统一方法和大规模流行病学研究。

7. Methodological Challenges and Future Perspectives in Microplastics Research(微塑料研究的方法学挑战和未来展望):MPs研究快速扩展伴随显著方法学异质性。尽管发表研究增多,但部分研究组MP分析经验有限,可能影响数据质量和可重复性。由于MPs无处不在,严格质量保证和质量控制(QA/QC),包括程序空白、污染监测和标准化实验室实践,对减少假阳性至关重要。方法学变异仍是跨研究可靠比较和临床转化主要障碍。一个被低估的问题是生物学最相关的粒径范围低于当前分析技术在生物基质中可检测的范围。7.1 Methodological Challenges in Human Biomonitoring(人类生物监测中的方法学挑战):主要限制是缺乏标准化分析流程。样本采集、储存、消解、污染控制、颗粒分离和聚合物鉴定每一步均可影响结果,使跨实验室比较困难。生物基质中蛋白质、脂质、碳水化合物和内源性成分干扰颗粒分离和鉴定;机械磨损和老化如光化学降解和水解可改变MPs理化性质,导致光谱峰位移、信号干扰和聚合物特征遮蔽。消解方案包括碱性(KOH、NaOH)、氧化(H2O2)、酸性和酶法,各有优劣。分析技术包括μFTIR、微拉曼光谱(μRaman)、LDIR、Py-GC/MS和基于HPLC的方法,但灵敏度、粒径检测限和聚合物鉴定标准差异显著。μFTIR约10–20 μm,LDIR约20–50 μm,μRaman约1 μm;由于肾和泌尿样本中MPs尺寸分布可能偏向更小颗粒,较低检测阈值的方法即使同一样本也可能系统性得到更高颗粒计数,引入比较偏倚。Py-GC/MS不受相同粒径检测限限制,但结果通常以聚合物质量而非颗粒数表示,不能直接与颗粒计数法比较。微拉曼光谱空间分辨率高、适合生物组织和液体,但荧光干扰、光谱带重叠和操作者依赖性解释仍是限制,尤其复杂生物标本、高度降解颗粒或嵌入有机基质的颗粒。SpeComp开源软件通过标准化预处理、基线校正、去噪、归一化和底物信号扣除,以及多种相似性算法比较参考库,可减少操作者变异、提高可重复性并区分聚合物光谱和生物背景信号。AI和ML可增强光谱预处理、自动颗粒识别、拉曼成像和低信噪比下分类准确性;高光谱成像(HSI)结合ML包括支持向量机(SVM)已用于计数、定位和可视化MPs;拉曼结合ML及高斯拟合和图像重建可能帮助识别小于1 μm的NPs。随着参考数据集扩大,AI辅助流程可提高可重复性并减少操作者依赖。鉴于方法学变异,生成式AI大语言模型(LLMs)也被探索用于按QA/QC标准评估研究可靠性,研究报道LLM与人工评估在多个QA/QC领域高度一致,但此类方法应补充而非替代专家评估和标准化分析框架。从肾病学角度,未来应优先:建立尿液和肾组织MPs检测和定量标准方案;关注更小颗粒和NPs;开展纵向临床研究确定MP暴露与验证的肾损伤标志物、肾小球和肾小管功能变化或CKD进展的关系,并处理混杂因素和暴露来源;专门研究CKD和ESKD患者;开发计算和AI辅助工具改善颗粒表征、数据整合和方法学质量评估,同时锚定标准化分析和临床验证框架。7.2 Experimental Models: Towards More Environmentally Relevant Microplastics(实验模型:走向更环境相关的微塑料):方法学限制也影响实验设计。尽管环境MPs多样,多数体外研究仍几乎仅用单分散PS微/纳米珠,因其商业可得、易表征、悬浮稳定且常带荧光标记;但这些模型难以重现真实人类暴露。商业MNP制剂可能含抗菌剂和表面活性剂如叠氮化钠和Tween 20,可能混淆毒性评估,荧光标记MNPs可能释放荧光团导致颗粒摄取和吸收估计错误。环境MPs在聚合物组成、粒径形态、表面电荷、环境老化、相关添加剂及生态冠和蛋白冠形成方面不同于合成实验室珠,这些性质决定组织分布、细胞摄取、细胞内转运和毒性。塑料可在环境和生物组织中长期存在,逐步释放添加剂和降解产物,包括邻苯二甲酸酯和其他增塑剂,因此理解降解和化合物浸出对评估环境相关毒性至关重要。原始PS珠数据可能不能准确反映环境相关MPs的生物效应。体外和动物研究MP浓度常比估计人类暴露浓度高数个数量级(μg/mL或mg/L vs. ng/L或μg/L),此类超生理浓度用于压缩慢性过程,结果应视为机制信息而非人类风险直接估计。还需注意MPs在体内不同组织的真实清除动力学不清,组织浓度可能与循环浓度差异大;体外单层细胞递送剂量受颗粒密度、尺寸、聚集和沉降影响,与名义浓度不同。名义暴露浓度不能直接与组织浓度比较,目前尚无锚定人肾组织MNP浓度的剂量-反应关系。未来实验应转向真实暴露模型,优先研究人组织更常检出的PE、PP、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PVC和聚氨酯(PU),并使用紫外照射或机械破碎产生的环境老化颗粒,以重现不规则形态、异质尺寸分布、表面氧化和塑料添加剂保留。近期研究提示这些环境现实颗粒在聚集、与生物基质相互作用和毒理学特征方面不同于原始实验室颗粒。总体而言,推进MP研究不仅需要统一分析方案,也需要更忠实重现人类环境暴露的实验模型,并整合标准实验室程序、计算工具、AI和环境相关实验材料。

8. Conclusions(结论):过去十年MP暴露与人类疾病证据显著扩展。MPs已在多种人体组织和生物液体中检出,实验和临床证据提示其可能参与心血管、生殖、神经、胃肠和肾脏疾病。然而,当前知识仍主要基于实验模型和较小观察性研究,无法确定因果、临床相关暴露阈值和长期健康后果。该领域存在结构性不对称:机制证据多来自超生理浓度的纳米级颗粒,而人类证据主要局限于当前分析技术可检测的MPs,实验和人类研究常涉及不同粒径范围,结果尚不能直接比较。肾脏在此新兴领域具有独特地位:作为滤过和排泄的主要器官,持续暴露于循环MPs,既可能是颗粒蓄积靶器官,也可能是清除途径。实验研究一致表明MPs诱导氧化应激、线粒体功能障碍、炎症、凋亡、铁死亡和纤维化;新兴人类证据支持尿液及部分研究中肾组织存在MPs。尿MPs因此成为最有前景的人类暴露非侵入性生物标志物之一,但其临床意义及与肾病关系仍待确定。在潜在高风险人群中,接受透析的ESKD患者尤其值得关注。肾清除受损、终生暴露于大量处理水及与聚合物基体外循环装置持续接触形成独特情形,但研究极少,现有研究限于小队列且受缺乏标准化分析方法影响。CKD和ESKD患者可能是暴露最多却研究最少的群体之一,填补该空白应成为肾病学研究界的优先事项。未来进展取决于四个关键优先事项:开展大型良好设计的流行病学研究;统一分析方法 and 报告标准;整合计算工具和AI提高MPs检测准确性和可重复性;采用更环境相关的真实实验模型更好重现人类暴露。解决这些挑战需要肾病学家、毒理学家、环境科学家、分析化学家和计算研究人员密切合作。微塑料是否将成为临床相关肾毒素仍不确定,但回答该问题可能定义肾病学的下一个前沿。
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