《Journal of Cardiovascular Development and Disease》：Micro- and Nanoplastics as Emerging Cardiovascular Stressors: Mechanisms of Vascular Injury, Atherothrombosis, and Myocardial Dysfunction
微/纳米塑料（MNPs）作为人为污染物，正日益受到关注；其可通过摄入、吸入及医源性途径持续进入人体。当前利用振动化学成像和热降解质谱的分析技术已证实，这些材料可进入血液循环并蓄积于人心血管系统（血液、动脉、斑块、血栓和心肌）。MNPs兼具固体污染物与化学污染物的独特属性，因为其含有不溶性聚合物核心、配方相关添加剂（如可浸出至周围环境的邻苯二甲酸酯和双酚类）以及吸附于表面的污染物。此现象被称为“特洛伊木马（Trojan horse）”效应，可解释MNPs的上述特性。实验研究已证明，MNPs能够降解内皮糖萼并使内皮型一氧化氮合酶（eNOS）解偶联。MNPs还可触发线粒体应激，从而激活NLRP3炎症小体通路。这些机制可能促进多种心血管疾病，如动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）、急性冠脉综合征（ACS）、心力衰竭、心律失常和血栓栓塞。来自人类外科队列的研究发现，聚合物在斑块中的蓄积、血管炎症的发生、斑块结构脆弱性及主要不良心血管事件（MACE）发生率之间存在联系。然而，必须认识到这些结果尚不足以建立明确的临床因果关系。多数人类数据来自横断面研究，可能受到反向因果影响，例如炎症性、高通透性血管壁允许污染物进入，而污染物并非疾病的直接原因。为就MNPs与心血管疾病之间的联系得出明确结论，开展干预研究并建立前瞻性纵向暴露队列至关重要。
1 引言与综述方法学
1.1 人类暴露与转位范式：全球合成聚合物产量激增，环境风化使塑料碎裂为微塑料（MPs）和纳米塑料（NPs），人体经呼吸、饮食、饮水及医源性途径持续接触，聚合物已在血液、肺、胎盘和排泄器官等检出，提示其由外部危害转为内源性心血管应激源。
1.2 心血管系统的内在脆弱性：心血管系统为闭合、加压回路，缺乏呼吸道和胃肠道的清除机制；MNPs入血后形成生物分子冠，影响胶体稳定性和细胞摄取，并可经内吞破坏内皮连接、引起高通透性和eNOS解偶联；心肌血流量大且再生能力低，易受颗粒累及。
1.3 综述目的、范围与证据层级：综述整合血管损伤与动脉粥样硬化、血栓炎症反应及心肌功能障碍三个领域，重点评估机制证据强度、临床关联局限及建立心血管相关性的方法学要求。
1.4 心血管颗粒研究核心方法学瓶颈：文章归纳六类主要方法学瓶颈，涉及暴露指标、聚合物模型和实验平台等异质性，限制跨研究比较和转化外推。
2 材料与方法：采用结构化叙述性机制综述，检索PubMed/MEDLINE、Web of Science Core Collection和Scopus至2026年8月17日，纳入体外、体内、人组织和流行病学队列研究，因异质性大而进行定性综合，并评估分析特异性、污染控制、暴露表征和独立研究一致性。
3 环境动力学与全身生物利用度
3.1 理化演化：风化、添加剂与表面电荷：环境风化引入含氧官能团，改变表面极性、润湿性和电荷，影响胶体行为与生物相互作用；真实环境MNPs含残留单体、添加剂并可吸附外源污染物。
3.2 进入门户与生物屏障转位：胃肠、呼吸和医源性途径是主要入口；亚微米及纳米塑料可经旁细胞扩散或跨细胞内吞穿过黏膜，纳米颗粒可跨肺泡-毛细血管屏障；血管内器械摩擦可直接向循环释放聚合物碎片。
3.3 血管内冠动态与心血管趋向：入血后疏水表面迅速吸附白蛋白、载脂蛋白、纤维蛋白原和补体因子形成蛋白冠，决定其流体动力学直径、受体结合和内吞；循环MNPs可逃避网状内皮清除并趋向动脉壁、内皮细胞和心肌间质。
4 人类证据：心血管组织生物蓄积与临床结局
4.1 循环颗粒与血液生物监测：血液和血浆中可检出聚合物；ACS患者血液微塑料负荷与冠状动脉病变复杂度（SYNTAX评分）及hs-CRP、IL-6相关，急性心肌梗死（AMI）后聚合物与不良事件相关；但热解质量法与颗粒分辨法各有局限，纳米塑料仍处分析盲区，且需严格程序空白控制。
4.2 动脉、静脉及动脉粥样硬化斑块的结构浸润：人动脉样本以PET、PA66、PVC和PE为主；颈动脉内膜切除斑块中PE和PVC检出并与炎症及斑块脆弱性相关；静脉血栓和置管部位亦见微塑料。
4.3 血管内血栓与急性罪犯病变：多血管床血栓中可检出PA66、PVC和PE，脑血栓与冠状动脉血栓的中位质量浓度不同，微塑料阳性血栓患者D-二聚体升高；STEMI患者冠状动脉血微塑料检出率高于慢性冠脉综合征，提示主动促栓与被动捕获两种可能。
4.4 心肌沉积与结构重构：心脏手术患者多种组织可检出PMMA、PET、PU和尼龙66等，术后静脉血微塑料丰度和组成改变；人心肌MNPs负荷与纤维化程度正相关，并涉及TGF-β1/Smad介导的成纤维细胞转化和细胞外基质（ECM）沉积。
4.5 临床结局与流行病学关联
4.5.1 主要不良心血管事件（MACE）：斑块内PE和PVC与随访期非致死性心肌梗死、卒中或全因死亡复合终点风险升高相关。
4.5.2 二级缺血复发：AMI后循环及血栓相关MNP水平与二级MACE升高独立相关。
4.5.3 全人群疾病患病率：地理空间流行病学提示海洋塑料浓度与冠状动脉疾病和卒中相关。
4.5.4 血流动力学与重构：生物监测显示体内微塑料水平与全身血管阻力、动脉僵硬度和高血压性重构相关；但年龄、吸烟、高血压、糖尿病、血脂异常、社会经济因素和共暴露等混杂需谨慎处理。
4.6 存在与因果： “海绵效应”与危险因素评价
4.6.1 “海绵效应”与反向因果：晚期斑块新生血管丰富且高通透，可能被动“海绵样”截留循环颗粒，斑块内高MNP负荷可能部分反映既有炎症和血管通透性增高。
4.6.2 残余社会-环境混杂：MNP暴露与社会经济地位、超加工食品、职业和工业区居住相关，并与PM
2.5、黑碳和重金属等共暴露共线。
4.6.3 程序与实验室伪影：手术和导管室大量使用聚合物器械，若缺乏洁净室控制、预燃烧玻璃器皿、环境和程序空白及背景扣除，医源性脱落可造成假阳性或高估。
5 血管病理生物学：内皮功能障碍、动脉粥样硬化与血栓形成
5.1 血管内相遇：冠形成与血液流变学破坏：疏水颗粒吸附血浆蛋白形成硬冠和软冠，载脂蛋白富集促进清道夫受体和LDL受体介导内吞，纤维蛋白原构象展开可触发凝血；MNPs还可使红细胞僵硬、溶血并释放血红素清除NO，促进白细胞活化和氧化爆发。
5.2 内皮门户：糖萼降解、eNOS解偶联与屏障破坏：扰动流区颗粒边集并机械降解糖萼，激活NOX2/4、氧化BH4为BH2，导致eNOS解偶联和ONOO
?生成，NO生物利用度下降，NF-κB上调VCAM-1、ICAM-1、E-selectin和MCP-1，并破坏ZO-1、occludin和VE-cadherin，引起微血管高通透性；但各通路证据强度不一，整合级联尚未完全确立。
5.3 加速动脉粥样硬化：泡沫细胞、炎症放大与斑块破裂：颗粒促ox-LDL形成，抑制ABCA1/ABCG1逆胆固醇外流，诱导溶酶体膜通透化、NLRP3炎症小体、IL-1β/IL-18和GSDMD介导焦亡，损害胞葬并扩大坏死核心；VSMC表型转换、衰老和MMP介导胶原降解促纤维帽变薄；斑块内MNP与炎症和MACE风险相关，但“海绵效应”和共暴露混杂限制因果推断。
5.4 止血、血栓炎症与血栓性血管闭塞：MNPs同时扰动Virchow三联：促进血小板活化、GPIIb/IIIa构象激活和颗粒释放；带负电或疏水表面吸附FXII并自激活，启动接触相凝血；内皮由抗凝转为促凝，丢失血栓调节蛋白、表达TF并释放vWF；颗粒嵌入纤维蛋白网形成致密、孔小且抗tPA纤溶的血栓，并伴NETs和血小板-白细胞聚集体形成；人血栓中检出微塑料，但其为始动因素抑或被动旁观者仍未定。
6 心肌毒性、电生理紊乱与心力衰竭
6.1 实质隔离与肠-心血流动力学轴：人心肌可检出MNPs，心肌梗死后纤维化者负荷更高；心肌细胞不分裂且巨噬细胞清除有限，颗粒可长期滞留；压力负荷可增加微塑料在心肌的蓄积和滞留。
6.2 亚细胞紊乱：线粒体崩溃、蛋白稳态与调节性细胞死亡：PVC纳米颗粒致溶酶体肿胀和线粒体膜电位下降、ATP减少；ROS爆发破坏线粒体融合裂变蛋白OPA1和MFN2，代谢组学显示甘油磷脂代谢和TCA循环中间产物紊乱；MNPs可诱导凋亡、ROS/NLRP3/GSDMD焦亡、GPX4/SLC7A11相关铁死亡及多污染物下PANoptosis。
6.3 无菌性心肌炎症、纤维化重构与心力衰竭范式：颗粒致线粒体DNA（mtDNA）泄漏，激活cGAS-STING，诱导心肌细胞衰老和SASP；TGF-β1/Smad促胶原沉积和心肌纤维化；ATP耗竭损害肌节跨桥循环和收缩动力学，压力负荷下加速心室扩张和收缩衰竭；HFrEF与HFpEF可分别由心肌细胞丢失/ATP耗竭和微血管炎症/PKG抑制及间质纤维化解释。
6.4 电生理重构与致心律失常基质：MNPs可致Cx43异常磷酸化、侧化和降解，减慢传导并增加心室复极离散；钙超载激活NCX产生I
ti和DADs，诱发室性早搏和室速；斑马鱼、果蝇和人心类器官显示心率及收缩异常，但人类独立致心律失常证据仍不足。
7 “特洛伊木马”效应：塑料作为外源化学物载体
7.1 内在化学添加剂与全身浸出：聚合物基质中邻苯二甲酸酯、双酚类、PFAS、阻燃剂和金属稳定剂等非共价添加剂可在血液和组织中浸出，作为内分泌干扰物（EDCs）激活PPAR和雌激素受体、抑制eNOS并促ROS和VSMC增殖；PFAS与血脂异常和动脉粥样硬化相关。
7.2 环境吸附与外源性化学物共转运：风化MNPs吸附POPs、PAHs和金属，促进复合物跨上皮转运；聚苯乙烯纳米塑料可载Cd
2+导致心肌结构损伤和PANoptosis，并可增强阿维菌素和微囊藻毒素-LR（MC-LR）心脏毒性。
7.3 区分颗粒、浸出物与吸附物贡献：三分模型：固体颗粒提供机械、空间和表面效应；内在浸出物发挥分子和代谢毒性；吸附污染物借颗粒入胞并在溶酶体酸性环境解吸；真实世界心脏毒性多由三者协同，仅以惰性聚合物质量评估风险会低估化学与颗粒复合危害。
8 比较环境心脏病学：MNPs与已确立污染物
8.1 燃烧来源颗粒：PM
2.5、超细颗粒与柴油尾气：PM
2.5和超细颗粒（UFPs）与MNPs均依赖尺寸穿越屏障、边集、激活NADPH氧化酶和线粒体解偶联；柴油尾气颗粒（DEP）通过过渡金属和醌类氧化还原循环，而原始聚合物MNPs主要经膜物理作用、线粒体电子传递链干扰和添加剂浸出产生氧化应激；临床可见MNPs与PM
2.5共暴露。
8.2 重金属与持久性有机污染物：元素毒性与分子毒性：重金属毒性取决于化学形态和蛋白结合，经巯基酶抑制等分子机制致病；POPs经AhR和PPAR等受体介导脂代谢和动脉粥样硬化；MNPs则为不溶性固体颗粒，兼具颗粒力学、血流动力学和接触激活，不能与可溶化学物等同。
8.3 “混合应激源”综合：MNPs既遵循颗粒物生物物理规律，又具三个独特属性：不可渗透且不可生物降解的核心、可持续释放内分泌干扰物的内在储库、多门户暴露（摄入、吸入和医源性血管内进入）。
9 心血管外科视角与生物样本库
9.1 临床心脏病学：诊断缺口、风险计算器与预防现实：目前缺乏获批临床检测、暴露阈值和MNP靶向清除手段；现有风险计算器未纳入颗粒指标；管理应强调减少塑料相关暴露并积极优化传统可修饰心血管危险因素。
9.2 介入硬件、体外循环与医源性脱落：导管、球囊、鞘管和体外循环（CPB）管路在摩擦和剪切下可脱落聚合物碎片，导致远端微血管栓塞和接触相凝血；术后静脉血微塑料计数可升高，需冲洗、减少磨损和抗脱落涂层。
9.3 心血管外科作为人体组织研究平台：常规手术弃置组织可用于污染控制的前瞻性生物样本库，结合术前血液、组织聚合物鉴定、组织病理表型和长期MACE随访；但术后取材本身不能确定颗粒暴露与病变的时间先后。
10 方法学瓶颈、当前局限与转化路线图
10.1 分析困境：振动光谱、质谱与纳米尺度盲区：μ-FTIR和LDIR受衍射限制，微拉曼分辨率提高但通量和自体荧光受限；Py-GC/MS可作聚合物特异质量定量但不提供颗粒数、尺寸和定位；亚微米及纳米塑料仍缺乏标准化方法，质量与颗粒数指标不可互换。
10.2 朝向标准化双指标报告：未来人心血管生物监测应同时报告聚合物特异质量浓度、颗粒数浓度和粒径分布，采用互补分析平台并明确检测限、回收率、污染控制和未解析粒径比例。
10.3 方法学严谨性：程序污染与基质消化方案：应选择与目标聚合物匹配的采样材料并平行分析程序、环境、运输和试剂空白；基质消化宜采用温和酶消化（如蛋白酶K联合脂肪酶，近中性pH和37 °C），并通过加标回收和形态完整性验证。
10.4 临床前脱节：原始聚苯乙烯偏倚与剂量动力学：当前研究过度依赖原始单分散聚苯乙烯微球和急性高剂量暴露，与真实环境中的异质、老化、混合聚合物及慢性低剂量暴露不符；慢性低剂量人心脏类器官实验显示低度NF-κB激活、线粒体效率下降、表观遗传漂移和SASP，而非单纯急性坏死。
10.5 关键流行病学局限：反向因果与残余混杂：现有人类证据多为横断面或疾病分层小队列，难以确定时间先后；“海绵效应”、社会经济、饮食、职业、PM
2.5、黑碳和重金属共暴露均限制因果解释。
10.6 转化路线图：多组学、纵向队列与干预试验：优先建立污染控制的分析SOP和双指标报告，采用环境真实聚合物及慢性低剂量模型，开展整合重复暴露测量、传统危险因素、环境共暴露和临床结局的前瞻性队列，并设计减暴露干预及抗氧化、铁死亡抑制等机制干预研究。
11 结论：MNPs是环境暴露、血管生物学和临床医学交叉处的新兴心血管应激源；实验证据支持其促内皮功能障碍、氧化应激、炎症、动脉粥样硬化、血栓形成、线粒体损伤、心肌细胞死亡和电生理紊乱，人体组织和血栓检出及临床关联增强其相关性，但尚不足以确立因果或将其列为独立心血管危险因素；未来需以污染控制组织生物样本库、标准化分析、环境真实模型、多组学和前瞻性纵向队列判定其是否为可测量、独立且可修饰的心血管风险因素。
