科学家首次在人类血液中发现微塑料，这一发现有哪些科学意义？ 第1页

额，读博第一年轮转差点进了微塑料毒理学的坑（结果后面进了肝毒理这个更大的坑。。。。）anyway，借机复盘一下当年没进坑的一些思考。

首先，微塑料污染存在吗？这当然是躲不掉的，很多答主已经做了解答，在此不赘述。但我们真正关心的问题在于：

微塑料真的对人体有害吗？

以及从公共卫生的视角再看：

微塑料真的对人类（相对）有害吗？

首先明确一点，在正常的环境浓度下，纯粹的微米级别的微塑料，如PS或PE微球是没有生理毒性的^[1]。这很好理解，生物无法分解也无法和这些超级稳定的聚合物产生反应，因此看不出有什么毒理机制。穿透肠壁概率很低，而且也因为惰性，微塑料怎么进去就会怎么肾排泄出来，堪称微型金针菇。

当然有人就会说了，你这进进出出，尤其在内皮层会激发免疫反应呀！对，会有免疫反应继发过敏的可能性，比如某研究发现微塑料浓度和Cohn's disease的相关性（我强烈怀疑因果关系搞反了，应该是IBD造成肠壁受损通透性提高，所以才发现更多的微塑料）^[2]。但天然微粒就不会产生免疫反应吗？花粉和螨虫便便就不多说了，蒙脱石散也会过敏哦，黄土颗粒也会过敏，因此微塑料不一定比天然微粒有更高的免疫毒性！

事实上，天然产物颗粒继发的免疫反应是被证实了的，比如几丁质气道沉积诱发的肺纤维化，是老年人肺部疾病环境诱因的主要部分^[3]。考虑到COPD这类疾病患者数以亿计，这也算是重大公共卫生危害了（我曾经想，海鲜烧烤师傅的肺纤维化数据可以扒一扒，感觉很高危啊）。但是几丁质很难躲掉，空气中飘着无数的昆虫外壳和真菌碎片，难道要24小时带N95？而微塑料到目前为止，都没能获得和几丁质相提并论的in vivo toxicity证据。

然后这次研究说少量微塑料进入了血液，嗨这算啥p风险。也许是太年轻了，要知道FDA当年为玻璃安瓿，输液瓶造成的微玻璃操碎了心。现在换成塑料一次性制品绝对救了不知道多少人的命。从公共卫生视角，谁要禁用塑料FDA第一个找他拼命。

因此大众对微塑料毒性确实有点过虑了。

但微塑料是否确实会产生危害呢，我觉得还是有可能的，主要考虑到两个点：

1，微塑料携带环境毒素

虽然微塑料本身没有毒性，但是PS,PE等材料有可能溶解了脂溶性毒素（还有生殖毒性的助剂），被吸收后在体内缓释。例如，你用塑料外卖碗吃了地沟油做的羊肉面，富含地沟油的微塑料颗粒嵌入大肠内皮细胞精准缓释毒素，这哪扛得住啊，也许那些吃了黑外卖得Cohn's disease等IBD的患者，就是这么来的。

2，微塑料的环境累积不可逆

虽然世界很大，但微塑料的产生速度更快，而且塑料不像天然产物那样可降解，也不像无机颗粒那样可以成岩，所以还是可能在某些局部产生超高浓度，并经由食物链富集，对人体产生（潜在的）危害。

因此总结一下，我还是多年前的那个少年，对微塑料毒性持怀疑态度。但从风险规避的角度出发，建议大家

少吃大型食肉类海鱼

用岩盐替代海盐

不要重复使用纯度较低的塑料瓶（如饮料瓶）装油性食物

少吃塑料盒装的地沟油概率高的外卖

参考

1. ^Hwang, J., Choi, D., Han, S. et al. Potential toxicity of polystyrene microplastic particles. Sci Rep 10, 7391 (2020) https://www.nature.com/articles/s41598-020-64464-9
2. ^Yan Z, Liu Y, Zhang T, Zhang F, Ren H, Zhang Y. Analysis of Microplastics in Human Feces Reveals a Correlation between Fecal Microplastics and Inflammatory Bowel Disease Status. Environ Sci Technol. 2022 Jan 4;56(1):414-421 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34935363/
3. ^Spontaneous Chitin Accumulation in Airways and Age-Related Fibrotic Lung Disease https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867417303732

“不管你测或不测,微塑料颗粒一直就在那里,只增不减。”似乎无计可施。而且在人体内低剂量的微塑料仍然在安全范围内，因此脱离剂量无法谈毒性，微塑料对人类的健康影响仍在研究中，很多体外实验已经证明微塑料对细胞的损伤。

2004年，《科学》杂志上发表关于海洋塑料碎片论文，提出了“微塑料”的概念。

2017年，在伯利兹海岸附近的特内菲环礁，四分之三的水下海草上附着着微塑料纤维、碎片和珠子。首次在水生维管束植物上发现微塑料，是世界上第二次在海洋植物上发现微塑料。

2018年在人类粪便中发现了塑料颗粒，每10g粪便中含有约20颗微塑料颗粒。

2019年，欧洲首次在两栖动物欧洲蝾螈（Triturus carnifex）的胃内容物中发现微塑料。证明高海拔环境中出现塑料问题。

2020年，亚利桑那州立大学研究了来自人体肺、肝、肾等器官的47个人体组织样本，在所有47个相关组织样本中发现了微塑料。

2021年在人类胎盘中发现了微塑料颗粒，同年发现摄入微塑料颗粒的怀孕老鼠胎儿的肝、肺、心脏、肾中检测出微塑料颗粒。

2022年在人类血液中检测到微塑料颗粒，这意味着微塑料可以随着血液进入人体循环。那么微塑料很有可能通过血脑屏障进入大脑，造成脑损伤。

微塑料的来源

微塑料是指直径0.1μm–5 mm直径的塑料颗粒（MP），纳米塑料是指直径<0.1μm的塑料颗粒（NP）。微塑料/纳米塑料的来源分为两种;

一种是人类产生的塑料垃圾（每年约有800万吨塑料垃圾进入海洋，26.9万吨塑料漂浮在海洋表面）通过微生物降解、长时间的紫外线照射或物理磨损，塑料会碎裂成微塑料或纳米塑料。

另一种是MP/NP是空气喷射技术、清洁剂、化妆品、药物输送配方、涂料和牙膏的生产原料。塑料微珠在个人护理及化妆品产品中常常作为填充剂、成膜剂、增稠剂及悬浮剂等应用于磨砂膏、洁面乳、沐浴露、牙膏、防晒霜、眼影、腮红、粉底液等产品中，添加量约为1%-90%。生产材料包括粒聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氯乙烯等。

2021年9月1日，针对日化用品中塑料微粒检测的国家标准GB/T 40146-2021《化妆品中塑料微珠的测定》正式实施，《化妆品中塑料微珠的测定》采用傅里叶变换红外光谱法对产品中的塑料为主进行定性检测。塑料微珠检测标准的实施为实现2022年底禁止销售含塑料微珠的日化产品的目标提供了有力保障。

人类摄入微塑料的来源

人类摄入微塑料的来源主要是通过食物、水、空气以及医疗系统。

微塑料已经在地球的各个地方都有发现，包括喜马拉雅山以及马里亚纳海沟都发现了微塑料。微塑料进入生态循环后，已经与陆地和水生生物群相互作用，并通过食物链中的营养转移传递给各级生物和人类。比如海鲜、海盐、蜂蜜等；所有的海鲜中，贻贝、牡蛎以及扇贝受微塑料污染程度最高。有研究表明，每一克软体动物含有0-10.5个微塑料微粒，每一克甲壳类动物含有0.1-8.6个微塑料微粒，每一克鱼类则含有0-2.9个微塑料微粒。

此外，瓶装水、自来水、被塑料粉尘污染的空气也是人类摄入微塑料；最后医疗设备（比如塑料盐水袋）的使用以及口服药物或塑料注射器的使用都会使人体直接摄入微型塑料。

人体接触微塑料的途径

人类接触MP/NP的途径主要有口服、吸入、皮肤或其他途径。

口服：经口摄入后，微塑料颗粒首先接触肠道粘膜，然后是上皮细胞，大部分的颗粒会被肠粘膜屏障阻止吸收，然而少量，微/纳米颗粒可以穿过肠道屏障，到达体循环；

吸入：空气中的MP/NP会直接接触呼吸道，包括粘液层、纤毛周层、纤毛细胞、非纤毛分泌细胞和基底细胞。塑料颗粒可穿透肺组织，在慢性吸入时引起肺部炎症和继发性遗传毒性；纺织工人的肺部发现含有异物（假定为聚酯、尼龙和/或丙烯酸粉尘）的肉芽肿性病变（Pimentel等人，1975年）。

皮肤：皮肤的角质层可以阻止小于1纳米的分子透过皮肤，但MP/NP可以通过塑料静脉导管、注射器和其他药物输送系统进入体循环。之所以使用微塑料颗粒用于医药是因为它们被认为是“惰性和生物相容性的”。

微塑料产生毒性的可能原因

大小和剂量。较小的颗粒可以通过内吞或被动吸收过程吸收，但较大的颗粒通常需要特殊细胞的吞噬作用。通常，颗粒大小和毒性之间存在反比关系。人们认为<10 nm的颗粒可以作为气体材料，很容易进入组织，造成广泛损伤。尺寸减小可促进通过肠道或肺部对微塑料颗粒的吸收，影响细胞。其次，微塑料如果不能顺利代谢掉或排除，在体内积累的量达到一定程度会产生细胞毒性。

电荷。微塑料颗粒表面所带的电荷会影响颗粒的吸收和体内转运已经毒性。带阳离子的塑料颗粒比带阴离子的对吞噬细胞表现为更大的毒性。

塑料添加剂。塑料添加剂/沥滤液平均占微塑料含量的4%，包括稳定剂、增塑剂、润滑剂、染料和阻燃剂，可能存在毒性问题。比如塑料添加剂种的双酚A、邻苯二甲酸盐和溴化阻燃剂，它们会扰乱内分泌功能。商用PET水瓶在60°C以上的温度下将Sb滤入水中；如果在夏季将瓶子放在汽车和车库内，可以达到的以上温度。颗粒制备过程中使用的表面活性剂可以分解细胞膜或调节细胞表面受体、糖蛋白、蛋白聚糖、信号部分、细胞外基质成分和脂筏的结构和功能。（当然不谈剂量谈毒性就是耍流氓）

吸附的污染物。微塑料可以会吸附有机物、重金属或病原体，比如塑料可以是持久性有机污染物（多氯联苯、多环芳烃、滴滴涕）的载体，重金属（Cd、Cr、Cu、Zn、Sb、Al、Br、Hg、As、Sn、Ti、Co、Ba、Mn）或微生物，如致病性弧菌。

微塑料的毒性机制

在近10年对微塑料的研究中，微塑料对肠道细胞、肺细胞、免疫细胞都有毒性。MP/NP的毒性被认为是由i）膜损伤、ii）氧化应激、iii）免疫反应和iv）遗传毒性引起的。其中，MP/NP的细胞毒性主要归因于膜损伤和氧化应激。微塑料颗粒会破坏质膜。2020年发现聚乙烯纳米颗粒渗透到质膜双层的疏水环境中，并引起结构变化。被内吞的颗粒可以渗透内体溶酶体膜，并与细胞内的细胞器相互作用。在塑料聚合和颗粒加工过程中，以及与生物环境相互作用时，会产生ROS，从而导致细胞应激。

参考文献：

综述：Banerjee, Amrita; Shelver, Weilin L. (2020).Micro- and Nanoplastic induced cellular toxicity in mammals: A Review. Science of The Total Environment, (), 142518–