最近幾十年來(lái),隨著(zhù)塑料制品的廣泛使用,環(huán)境中的微塑料變得無(wú)處不在。更重要的是,越來(lái)越多的研究顯示,這些微塑料可以在人體內積累,科學(xué)家們已經(jīng)在血液、肺、腎臟、肝臟、生殖系統,甚至是大腦中發(fā)現了微塑料的存在。
現實(shí)生活中,微塑料無(wú)處不在,我們所呼吸的空氣、瓶裝水、食品包裝袋、外賣(mài)盒等等,導致我們不可避免地接觸并攝入微塑料,然而,微塑料對人類(lèi)健康造成的潛在風(fēng)險及其影響,在很大程度上仍未被闡明。
之前在動(dòng)物模型中的研究顯示,微塑料會(huì )加速成骨細胞衰老,導致生長(cháng)板軟骨內骨化障礙,并在青春期阻礙骨骼生長(cháng),這引發(fā)了人們對微塑料可能在骨骼系統中積累的擔憂(yōu)。但迄今為止,關(guān)于人體骨骼系統中微塑料存在的體內數據仍十分缺乏。
近日,空軍軍醫大學(xué)西京醫院,在 Environment International 期刊發(fā)表了題為:Microplastics in human skeletal tissues: Presence, distribution and health implications 的研究論文。
該研究首次在三種人體骨骼組織(骨骼、軟骨和椎間盤(pán))中證實(shí)了微塑料的存在,并進(jìn)一步揭示了這些微塑料的入侵可通過(guò)影響炎癥細胞因子和骨形態(tài)發(fā)生細胞因子的表達來(lái)影響骨骼健康。
微塑料已在多種人體組織中被檢測到,包括胃腸道、睪丸組織、子宮內膜、胎盤(pán)組織、肺組織,以及大腦。與直接暴露于外部環(huán)境的呼吸系統、消化系統和生殖系統不同,骨骼系統是封閉的,不會(huì )直接接觸到環(huán)境中的微塑料。因此,確認骨骼系統中存在微塑料需要進(jìn)行廣泛的研究。
骨骼系統在物理化學(xué)和生物學(xué)特性方面與其他系統有所不同。首先,在人體骨骼系統中,骨基質(zhì)主要由無(wú)機鹽組成;而軟骨基質(zhì)主要包含膠原纖維和水。與普遍誤解相反,骨骼作為主要的骨骼系統組成部分,是一個(gè)相對活躍的器官,其更新?lián)Q代的速度比其他身體器官要快得多。盡管成年后骨骼生長(cháng)停止,但骨骼的形成和吸收過(guò)程仍在持續,維持著(zhù)一種被稱(chēng)為骨重建的平衡狀態(tài)。
因此,微塑料在人體內的含量雖然很低,但考慮到骨骼組織的動(dòng)態(tài)更新過(guò)程,微塑料在骨組織內長(cháng)期甚至一生持續累積所帶來(lái)的潛在危害更令人擔憂(yōu)。
在這項新研究中,研究團隊首次對三種人體骨骼組織(即骨骼、軟骨和椎間盤(pán))中微塑料沉積模式的存在和變化進(jìn)行了表征。在 24 份來(lái)自骨骼、軟骨和椎間盤(pán)的人類(lèi)樣本中觀(guān)察到了 40 個(gè)微塑料碎片,其直徑在 25.44 - 407.39 微米之間。
人體椎間盤(pán)中微塑料的沉積豐度(61.1 ± 44.2 粒/克)高于骨骼(22.9 ± 15.7 粒/克)和軟骨(26.4 ± 17.6 粒/克)。椎間盤(pán)(159.5 ± 103.8 微米)和骨骼(138.86 ± 105.67 微米)中的微塑料平均尺寸大于軟骨(87.5 ± 30.7 微米)中的微塑料平均尺寸。其中最常見(jiàn)微塑料類(lèi)型是聚丙烯(35%)、乙烯 - 醋酸乙烯共聚物(30%)和聚苯乙烯(20%)。
體內實(shí)驗表明,在暴露 4 周后,微塑料通過(guò)血液循環(huán)侵入了骨骼、軟骨和椎間盤(pán)。與對照組相比,暴露于微塑料的小鼠的腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、Ⅰ型前膠原氨基端肽(PINP)和抗酒石酸酸性磷酸酶 5b(TRACP-5b)的血清水平升高。
這些研究結果表明,微塑料通過(guò)血液循環(huán)侵入骨骼、軟骨和椎間盤(pán),在這些區域造成明顯的微塑料積聚模式。這些微塑料的入侵可通過(guò)影響炎癥細胞因子和骨形態(tài)發(fā)生細胞因子的表達來(lái)影響骨骼健康。這些發(fā)現為探究微塑料對人類(lèi)骨骼健康的影響提供了見(jiàn)解。
該研究核心發(fā)現:
● 微塑料在人類(lèi)的椎間盤(pán)、骨骼和軟骨中積聚;
● 骨骼組織中的微塑料主要是聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和乙烯 - 醋酸乙烯共聚物(EVA);
● 微塑料通過(guò)血液循環(huán)侵入骨骼組織;
● 微塑料的入侵會(huì )影響炎癥和骨形態(tài)發(fā)生細胞因子。
論文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.envint.2025.109316
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