《Microplastics》：Concurrent Assessment of Micro- and Nanoplastics and Bisphenol A in Non-Dialysis Chronic Kidney Patients and Hemodialysis Patients: Results from a Cross-Sectional Human Biomonitoring Study Focusing on Sex-Related Patterns
编辑推荐：
慢性肾脏病（chronic kidney disease, CKD）患者，尤其是接受血液透析（hemodialysis, HD）的患者，可能因肾脏清除功能受损以及频繁接触塑料基医疗器械，而更容易暴露于微塑料和纳米塑料（micro- and nanoplasti
慢性肾脏病（chronic kidney disease, CKD）患者，尤其是接受血液透析（hemodialysis, HD）的患者，可能因肾脏清除功能受损以及频繁接触塑料基医疗器械，而更容易暴露于微塑料和纳米塑料（micro- and nanoplastics, MNPs）及双酚A（bisphenol A, BPA）。本研究旨在评估并比较HD患者、非透析CKD患者和健康受试者血液中MNPs和尿液中BPA的水平，重点关注性别相关差异以及血液透析作为额外暴露来源的潜在作用。研究人员开展了一项横断面人体生物监测研究。收集血液和尿液样本，采用气相色谱-质谱联用（gas chromatography–mass spectrometry, GC–MS）定量BPA，采用扫描电子显微镜-能量色散X射线探测器（scanning electron microscopy coupled with an Energy-Dispersive X-ray Detector, SEM-EDX）定量MNPs。描述性统计包括中位数、四分位距（interquartile ranges, IQRs）、95%置信区间、频率和百分比。HD患者[9889 (4525–14,939) p/mL]和非透析CKD患者[9234 (3354–15,429) p/mL]的血液MNP水平高于健康受试者[5755 (2488–9042) p/mL]。非透析CKD患者尿液MNP水平[1231 (0–8281) p/mL]也高于健康受试者[411 (0–1636) p/mL]。非透析CKD患者尿液MNPs的粒径小于健康受试者。相反，非透析CKD患者尿液中BPA水平[0.16 (0.12–0.16)]低于健康受试者[0.98 (0.60–2.36)]。研究观察到性别特异性模式。在HD患者（中位数9907 vs. 9063 p/mL）和健康受试者（6627 vs. 4131 p/mL）中，女性血液MNP水平高于男性，而在非透析CKD患者中观察到相反模式（10,083 vs. 7340 p/mL）。总体而言，这些发现表明非透析CKD和HD患者体内MNPs系统负荷增加，且BPA消除发生改变。观察到的性别特异性模式提示，生物学性别可能导致这一脆弱人群内部暴露水平的差异。
### 研究背景与目的
塑料制品在医疗领域的广泛应用，使得慢性肾脏病（chronic kidney disease, CKD）患者，特别是接受血液透析（hemodialysis, HD）的患者，面临更高的微塑料和纳米塑料（micro- and nanoplastics, MNPs）及双酚A（bisphenol A, BPA）暴露风险。CKD患者肾脏清除功能受损，且频繁接触塑料基医疗器械，可能导致MNPs和BPA在体内蓄积。尽管已有研究分别探讨了MNPs或BPA在CKD患者中的水平，但二者共暴露情况以及性别相关的内部暴露差异尚未被系统评估。为此，研究人员开展了一项横断面人体生物监测研究，旨在比较HD患者、非透析CKD患者和健康受试者血液中MNPs和尿液中BPA的水平，重点关注性别差异及HD作为额外暴露来源的潜在作用。该研究发表于《Microplastics》期刊。
### 研究方法概述
研究于2022年1月至2024年11月在意大利卡塔尼亚大学“G. Rodolico-San Marco”医院肾脏病科及“Azzurra”肾脏病与透析技术诊所招募参与者，共纳入92人（31例HD患者、31例非透析CKD患者、30例健康受试者）。采用气相色谱-质谱联用（gas chromatography–mass spectrometry, GC–MS）定量尿液BPA，采用扫描电子显微镜-能量色散X射线探测器（scanning electron microscopy coupled with an Energy-Dispersive X-ray Detector, SEM-EDX）定量血液和尿液MNPs，并通过热裂解-气相色谱/质谱联用（pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry, Py-GC/MS）鉴定聚合物化学组成。血液MNPs提取方法已获专利保护，平均回收率为93%，检测限为0.1 μm。所有分析中均设置程序空白和质控样本以确保数据可靠性。
### 研究结果
#### 3.1 参与者一般特征
研究共纳入92名参与者，其中HD组31人、非透析CKD组31人、健康对照组30人。三组在年龄、性别、婚姻状况、教育水平和吸烟习惯方面存在差异。多数HD和非透析CKD患者已退休，既往职业集中于公共管理、教育、卫生及其他社会服务领域。
#### 3.2 MNPs和BPA在血液和尿液中的分布
血液MNP水平在HD患者中最高（中位数9889 p/mL），非透析CKD患者次之（9234 p/mL），健康受试者最低（5755 p/mL）。尿液MNP水平在非透析CKD患者中（1231 p/mL）高于健康受试者（411 p/mL），且非透析CKD患者尿液MNPs的中位直径（4.0 μm）小于健康受试者（5.9 μm）。相反，非透析CKD患者尿液BPA水平（0.16 ng/mL）显著低于健康受试者（0.98 ng/mL）。此外，HD开始时间较早（2017年及以前）的患者血液MNP水平（10,701 p/mL）高于2021年后开始透析者，采用血液透析滤过（hemodiafiltration, HDF）的患者MNP浓度高于无醋酸盐生物滤过伴钾离子曲线（acetate-free biofiltration with potassium profiling, AFB-K）的患者。
#### 3.3 按性别分层的MNPs和BPA分布
性别分层分析显示，在健康受试者和HD患者中，女性血液MNP水平高于男性（健康组：6627 vs. 4131 p/mL；HD组：9907 vs. 9063 p/mL），但在非透析CKD患者中，男性血液MNP水平反而高于女性（10,083 vs. 7340 p/mL）。尿液MNPs同样呈现类似模式：健康组女性高于男性，非透析CKD组男性高于女性。无论性别，健康受试者尿液BPA水平均高于非透析CKD患者。
#### 3.4 MNPs化学组成鉴定
聚合物化学组成分析显示，聚乙烯（polyethylene, PE）是所有组别中最主要的聚合物类型，且在HD和非透析CKD患者血液中水平最高。聚丙烯（polypropylene, PP）在HD患者血液中也高于其他组别。聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙-6.6在所有样本中均低于检测限。
### 讨论与结论
研究人员认为，非透析CKD和HD患者体内MNPs负荷升高可能涉及多种机制，包括肾脏清除功能受损、透析相关医源性暴露、环境暴露差异以及残余混杂因素。非透析CKD患者尿液中MNPs粒径较小，提示较大颗粒可能被滞留在循环或肾组织中。HD患者血液MNP水平高于非透析CKD患者，且透析时间较长者水平更高，提示透析过程可能构成额外暴露来源。尿液BPA水平在CKD患者中较低，可能反映肾脏排泄能力下降而非暴露减少。性别相关差异可能与内分泌调节、异物代谢和免疫应答的生物学差异有关，但需更大样本的人类生物监测研究加以验证。该研究强调，在环境肾脏病学研究中，性别不仅是混杂因素，更可能是效应修饰因子。未来需开展纵向和多中心研究，以明确暴露来源、潜在机制及长期健康影响，并为CKD患者制定针对性的预防策略和风险评估框架。
