《自然》子刊:大脑成微塑料最大受害者!或为痴呆症埋下重大隐患
塑料是生活中无处不在的材料,从饮用水瓶、外卖盒,到各种玩具和日用品,人类每天都会频繁接触塑料制品。尽管塑料为人类生活提供了大量便利,但也埋下了“白色污染”的隐患:许多随手丢弃的塑料会被泥土掩埋,一些可能随水源冲进了河流,还有部分塑料会随着日晒、风化变脆和分解。
而许多人没有意识到,丢弃的塑料有朝一日还会重新回到人体,成为一种危害健康的全新来源。近些年的研究逐渐在人类的粪便、血液样本中检测到微塑料的存在,这些纳米级的塑料颗粒肉眼并不可见,但已经随着食物、水源进入了人体内部。例如心脏、肾脏等一些器官已经出现了微塑料的痕迹,。
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除此之外,大脑也是微塑料的重灾区,有研究发现大脑的认知功能下降与微塑料累积存在一定联系。并且持久累积的微塑料颗粒可以成为有毒蛋白的载体,加速神经元的损伤。此外,动物实验还发现,小鼠在摄入了微塑料或纳米塑料(micro- and nanoplastics,MNP)两小时后,就能够在大脑中检测到MNP的存在。
近期,《自然-医学》杂志的一项研究再次表明大脑会显著受到MNP的影响。
来自美国新墨西哥大学的研究者通过结合热解气相色谱-质谱法、电子显微镜等技术对不同器官的微塑料颗粒水平进行了深入分析,这些方法可以让科学家捕获体积更小的微塑料颗粒,更准确地揭示微塑料的分布区域。
研究结果表明,大脑可以累积比肝、肾更多的MNP,其中聚乙烯成分的MNP浓度较高。一些痴呆症患者的大脑样本中出现了较明显的MNP沉积现象,这也提示微塑料可能会成为神经系统疾病的一大隐藏推手。
实验中,作者获取了2016-2024年的去世志愿者提供的不同器官组织样本,包括肝、肾、大脑。结果显示,肝与肾中的微塑料中位水平可以分别达到433和404µg/g,比过往研究在胎盘和睾丸中发现的水平(分别为63.4和299µg/g)更高。
而大脑额叶皮质中的微塑料更为惊人,2016年样本的中位水平已经达到3345µg/g,远超肝与肾。另外,2024年的样本中位水平达到4917µg/g,8年间提升了约50%。
▲微塑料倾向于聚集在大脑的血管壁和免疫细胞富集区(图片来源:参考资料[1])
在2016-2024年期间,大脑中微塑料成分增加较多的包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及丁苯橡胶,总体占比最为显著的成分为聚乙烯。一些微塑料颗粒直径不超过200纳米,因此具备穿透血脑屏障的能力。
在肝脏内,微塑料会聚集在无细胞区域,形状外观与脂滴类似;在肾脏中,微塑料则聚集在肾小球、肾小管的位置;大脑中的微塑料通常会沿着血管壁累积,同时免疫细胞丰富的地方也会出现大量微塑料颗粒。值得一提的是,研究者发现如果志愿者生前被诊断患有痴呆症,那么他们大脑中的微塑料沉积现象要更明显,但目前只能确认两者间存在相关性,而非因果性。
研究者推测微塑料颗粒可能阻碍了血液流动,并干扰神经元轴突之间的连接,为痴呆症的发生埋下了隐患。但具体微塑料是如何转运到大脑,又是如何损伤大脑功能的,还需要未来更多的研究揭示。