猫科动物生殖组织中的塑料与人源颗粒

《Animals》：Plastic and Anthropogenic Particles in the Reproductive Tissues of Feral and Domestic Felines

　　

野生与家养猫科动物（Felis catus）持续暴露于来自环境或家庭污染物的中塑料（mesoplastics，MSP；聚合物长度 5–25 mm）与微塑料（microplastics，MP；聚合物长度 < 5 mm）。摄入与吸入是塑料、非塑料人源颗粒（anthropogenic particles，AP，如人造丝 rayon）及天然纤维素颗粒进入体内的主要途径。然而，关于伴侣动物的污染信息有限，尤其是其生殖组织。研究人员聚焦猫科动物生殖组织，通过绝育手术（雌性卵巢+子宫；雄性睾丸）获取样本，对组织进行化学消化后，借助显微镜与傅里叶变换红外光谱（Fourier-Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）检测并鉴定污染物。总体来看，100 个个体中 71% 含有颗粒（MSP、MP、AP、纤维素），其中 97.3% 为纤维。家养雌猫子宫与卵巢 100% 检出外来颗粒，而野生雄猫睾丸仅 36% 检出。FTIR 确认的颗粒中，25% 为塑料、54% 为 AP、21% 为纤维素。最常见塑料为聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET），一种广泛用于包装食品、饮料（包括商品猫粮与瓶装水）的聚合物。该研究为理解野生与家养猫科动物生殖组织中塑料及 AP 浓度提供了基线。

研究背景方面，塑料因耐用、灵活和成本低廉在现代社会不可或缺，但进入环境后会破碎为 MP（<5 mm）、MSP（5–25 mm）乃至大塑料（macroplastics，25 mm–1 m）。颗粒形态包括碎片、纤维、薄膜、珠粒和泡沫，其中纤维最丰富。MP 可分初级与次级：初级为原尺寸即微小的颗粒，次级由大塑料断裂形成。除塑料外，纺织品种脱落的非塑料人源颗粒（AP）也经摄入或吸入进入生物体内。已有研究在人类子宫内膜、睾丸、犬猫肺、回肠、肝、肾及血凝块中检出 MP；猫胎盘与胎儿组织中也发现 MP，提示其可跨胎盘屏障。但伴侣动物生殖组织中的塑料与 AP 污染基线数据不足。子宫、卵巢与睾丸关乎胚胎营养和繁殖功能，因此研究人员开展该项研究，以填补猫科动物生殖组织污染本底信息空白，并为后续暴露来源与健康效应研究奠基。论文发表于《Animals》。

主要关键技术方法中，研究人员在佛罗里达州奥兰治县宠物联盟绝育诊所收集 100 份生殖组织：家养雄/雌各 25 份、野生雄/雌各 25 份；雌性取卵巢+子宫、雄性取双侧睾丸，均为术后废弃组织。实验室端以 10% 氢氧化钾（KOH）消化、柠檬酸中和、0.45 μm 硝化纤维素膜真空过滤，显微镜（20–40×）检颗粒形态，再用布鲁克 Alpha II 衰减全反射（attenuated total reflection，ATR）傅里叶变换红外光谱（FTIR）随机分析 41% 颗粒并以 70% 以上谱库匹配为可靠；统计采用 RStudio 二项广义线性模型、Tukey 事后检验与 Firth 惩罚逻辑回归。

研究结果部分，3.1 节 Particle Contamination: Feral vs. Domestic, Male vs. Female 中，100 只猫共记录 220 颗粒，71% 个体阳性；家养雌猫卵巢+子宫 100%、野生雌猫 80%、家养雄猫睾丸 68%、野生雄猫睾丸 36%。二项 GLM 显示家养状态阳性率显著高于野生（p < 0.001；β = ?2.82），睾丸低于卵巢+子宫（p = 0.002；β = ?2.24），生殖组织重量越大阳性概率越高（p = 0.004；β = 1.49），猫体重越大反而越低（p = 0.018；β = ?0.758）。

3.2 节 Plastics and Anthropogenic Particles: Accumulation with Age 中，Firth 逻辑回归显示年龄与组织类型存在显著交互（p = 0.039；β = ?0.389）；家养雄猫睾丸阳性概率随龄上升（p = 0.018；β = 0.352），家养雌猫因 25/25 全阳性而无法判龄效。

3.3 节 FTIR Results 中，91 个随机颗粒里 11 个无谱库验证，80 个获 ≥70% 匹配：25% 塑料（MP 10、MSP 10），54% AP，21% 天然纤维素。塑料纤维长 1–12 mm，平均 4.75 ± 0.79 mm；PET 最常见（9 个），各组均见；另有聚氨酯（polyurethane，PU）、聚乙烯、聚酯、聚丙烯酸/淀粉接枝树脂。AP 以羧甲基纤维素（20）、羟乙基纤维素（15）、增稠剂 L（polymethylvinylether/maleic anhydride，5）为主，人造丝吸附材料仅见于野生雌猫。

3.4 节 Contamination Rate Results 中，手术室空气空白 0.0003 ± 0.017 颗/分钟、镜检空白 0.0005 ± 0.003 颗/分钟，均视为可忽略，未做污染校正。

讨论部分，研究人员指出 PET 来自猫粮包装与容器，室内空气纤维浓度高于室外，故家养猫经饮食与吸入暴露更高；睾丸血睾屏障（blood–testis barrier）与雌生殖组织血供差异可解释睾丸颗粒较少；年龄相关积累仅在雄猫睾丸显现。研究局限为观察性设计，未实验验证来源与病理机制，且家养猫年龄 3–60 月、均值 13.8 ± 1.8 月，寿命尺度不足。One Health 视角下，猫作为人与生态系统间哨兵，其污染谱可辅证人类与哺乳动物共同暴露途径。

结论部分译为：本研究显示 100 只猫中 71% 生殖组织含外来颗粒；野生猫 MP 明显少于家养猫，睾丸颗粒倾向少于卵巢+子宫；PET 为最普遍聚合物且见于全部四组；家养猫生殖组织颗粒阳性受年龄显著影响，雄猫睾丸随龄升高，雌猫因全阳性无龄效。尽管需更多研究阐明 MP 对猫生殖组织的影响，但其他哺乳动物中此类颗粒滞留已致子宫、卵巢与睾丸损害。生殖健康关乎当代猫与后代，后续应评估 MP 对猫组织影响并制定应对策略；本研究为野生与家养猫科动物生殖组织 MP 浓度提供基线。