《International Journal of Pharmaceutics: X》：Micro- and nanoplastics and fecal microbiota transplantation: a conceptual framework linking gut dysbiosis and intestinal barrier dysfunction
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粪菌移植（Fecal Microbiota Transplantation，FMT）作为一种针对微生物群相关疾病的有前景的治疗选择日益受到认可。其疗效可能受供体微生物群和受体肠道屏障两方面因素的影响。微纳塑料（Micro- and Nanoplastics，M
粪菌移植（Fecal Microbiota Transplantation，FMT）作为一种针对微生物群相关疾病的有前景的治疗选择日益受到认可。其疗效可能受供体微生物群和受体肠道屏障两方面因素的影响。微纳塑料（Micro- and Nanoplastics，MNPs）作为新兴环境污染物，已被认识到对肠道健康产生有害影响。现有研究表明，MNPs可诱导肠道菌群失调、损害肠道屏障并改变黏膜免疫应答。这些发现提示MNPs可能影响与FMT相关的生物学过程，包括供体微生物群特征和受体肠道微环境。然而，MNPs诱导的肠道毒性证据并不能确立供体微生物定植受损或FMT治疗疗效降低，所提出的关系仍未经检验。此外，尽管已有医疗材料释放MNPs的报道，但FMT程序是否导致可测量的MNPs暴露仍未知。本综述总结了关于MNPs相关肠道健康的现有证据，并提出一个潜在机制框架，通过肠道菌群和肠道屏障的改变将MNPs暴露与FMT结局联系起来。未来需要通过直接研究MNPs暴露对FMT后供体微生物定植、微生物功能恢复及临床结局的影响来验证这一拟议框架。
一、研究背景与现存问题
人类肠道微生物组是一个受宿主和环境因素共同影响的复杂生态系统。肠道菌群失调被认为是一种与特定宿主状况或疾病相关的肠道微生物群落组成和/或功能能力的背景依赖性改变，与多种疾病有关。粪菌移植通过将合格供体的粪便微生物群转移至患者肠道，有助于重建平衡的肠道微生物组，改善与菌群失调相关的疾病，已成为一种基于肠道菌群失调的有前景的治疗策略。
FMT的治疗效果受供体和受体两方面因素的塑造。供体微生物群被认为是FMT成功的关键，而受体相关因素同样至关重要，尤其是移植期间受体肠道屏障的状况会影响供体微生物群的定植和功能。肠道屏障由四个相互连接的层次构成：微生物屏障、化学屏障（主要由黏液构成）、物理屏障（包括上皮细胞和紧密连接蛋白）以及免疫屏障。供体微生物群的成功定植依赖于受体的肠道屏障状态，包括炎症状态和屏障完整性。接受FMT的患者通常存在肠道屏障损伤。
微纳塑料被定义为尺寸小于5 mm的塑料颗粒，包括微塑料和纳米塑料，是日益被认识的普遍存在的环境污染物，对肠道健康有潜在影响。胃肠道是MNPs诱导毒性的主要靶器官，它们可直接与肠道微生物群和肠道屏障相互作用。动物研究和有限的人体观察性研究表明，MNPs可能通过改变微生物群组成和破坏肠道屏障来扰乱上述平衡。这提出了一个生物学上合理的问题：MNPs暴露是否可能影响与FMT相关的因素。
二、研究目的与意义
鉴于FMT疗效与肠道健康密切相关，且关于治疗性FMT与MNPs之间相互作用的研究缺乏，本研究旨在提出MNPs暴露与FMT结局变化之间可能的生物学机制，引起对这一未被充分探索的研究问题的关注，并鼓励进一步的实验和临床研究来评估这些假设。
三、主要关键技术方法
研究人员采用非系统性文献综述方法，检索了PubMed和Web of Science数据库中2026年7月前发表的同行评审英文文章。搜索策略包括“微塑料”、“纳米塑料”、“人类健康”、“肠道”、“肠道微生物群”、“肠道屏障”等术语，并通过滚雪球法从已识别文章的参考文献中补充研究。为进一步表征关于MNPs暴露与肠道微生物群的人类证据，研究人员进行了聚焦证据映射，通过两种搜索策略在2026年7月检索PubMed和Web of Science，纳入涉及人类参与者或人源生物样本、调查MNPs暴露与人类肠道微生物群关系并提供肠道微生物组成、多样性或功能特征数据的研究。共识别1,085条记录，去除重复后剩余720条进行筛选，最终保留19项人体研究用于证据映射。
四、研究结果
4.1 MNPs暴露
4.1.1 日常暴露：塑料在全球无处不在。MNPs可通过口服摄入、吸入和皮肤接触进入人体，其中胃肠道是主要途径，主要通过受污染的食物、饮用水以及灰尘摄入。大多数摄入的颗粒通过粪便排出，但一部分可逃避胃肠道清除并发生肠道转运，较小尺寸的MNPs通过尺寸依赖机制表现出更大的上皮摄取潜力。
4.1.2 潜在的医源性暴露：在医疗环境中检测到MNPs，医疗器械和耗材已被确定为颗粒释放的潜在来源。FMT涉及供体粪便材料的收集、处理、储存和给药，理论上可能存在类似的医疗相关MNPs暴露途径。然而，这些可能性是从一般医疗器械研究中推断出来的，而非来自FMT程序的直接证据。此外，FMT受者的基础胃肠疾病状况理论上可能影响进入肠道的MNPs的命运，但目前缺乏直接证据。
4.2 MNPs暴露与FMT结局之间的潜在机制联系
4.2.1 FMT中的种子-土壤模型：在FMT中，“种子-土壤”模型提供了一个有用的理论框架，供体微生物群充当“种子”，而受体的肠道屏障充当“土壤”。成功的FMT需要多样化和功能性的供体微生物群在允许的受体环境中定植；失败的FMT则因受损的供体微生物群和/或不允许的肠道土壤而限制微生物定植。
4.2.2 MNPs相关的肠道微生物群改变：现有证据表明MNPs改变肠道微生物组成和功能。19项人体研究的证据映射显示，观察性研究之间存在不一致的结果。MNPs暴露与肠道微生物代谢特征的变化相关，包括短链脂肪酸、氨基酸相关代谢物、功能通路和抗生素抗性基因。从FMT角度看，微生物群落组成和代谢功能可能与供体微生物群特征、微生物定植和肠道稳态恢复相关。
4.2.2.1 肠道微生物组成变化：动物研究显示MNPs重塑肠道细菌群落，减少有益细菌并富集机会性或炎症相关细菌。人体证据有限但显示类似趋势。真菌方面，动物研究表明MNPs暴露可能改变肠道真菌群落组成，但人体证据仍然有限。噬菌体研究尚处于起步阶段。
4.2.2.2 肠道微生物代谢变化：动物实验表明MNPs导致短链脂肪酸和次级胆汁酸的产生减少。MNPs相关的微生物代谢能力改变是可能影响供体肠道微生物群功能特征的生物学合理途径，但目前缺乏直接证据证明MNPs诱导的代谢变化直接损害FMT结局。
4.2.3 MNPs相关的肠道屏障改变：动物研究的证据表明MNPs损害肠道屏障的微生物、化学、物理和免疫防御层。这些发现提出MNPs暴露可能以与FMT相关的方式修饰受体肠道环境的可能性。
4.2.3.1 对微生物屏障的潜在影响：MNPs可能不仅影响供体的“微生物种子”，还可能加剧接受FMT患者现有的微生物屏障破坏，可能影响FMT后供体衍生微生物群的定植。
4.2.3.2 对化学和物理屏障的潜在影响：动物研究表明MNPs破坏黏液完整性和上皮屏障功能，包括减少黏液分泌、降低黏蛋白基因表达、改变紧密连接蛋白表达、增加通透性以及组织病理学损伤。MNPs诱导的上皮损伤涉及膜扰动、氧化应激、线粒体功能障碍、代谢失调、DNA损伤和调节性细胞死亡等多种相互关联的细胞过程。
五、讨论与结论总结
讨论部分：研究人员强调，尽管已有证据表明MNPs可引起肠道微生物群和屏障功能改变，但这些发现不应被解释为MNPs暴露会损害供体微生物定植或降低FMT治疗效果的证据。目前尚无已发表的研究专门评估MNPs暴露与治疗性FMT结局之间的关系。研究人员提出的“种子-土壤”框架是基于现有证据的假设，需要未来的实验和临床研究直接验证。
研究结论：本综述总结了关于MNPs相关肠道健康的现有证据，并提出了一个潜在机制框架，通过肠道菌群和肠道屏障的改变将MNPs暴露与FMT结局联系起来。未来需要通过直接研究MNPs暴露对FMT后供体微生物定植、微生物功能恢复及临床结局的影响来验证这一拟议框架。
