你还在用塑料外卖盒?Nature子刊警告:大脑微塑料浓度远超肝肾,8年激增47%!
医学热点官方号塑料,这一二十世纪的伟大发明,在带来无尽便利的同时,其分解产物——微塑料与纳米塑料(MNPs),正作为一种新型环境污染物,悄然引发全球性的健康担忧。随着其在海洋、土壤乃至空气中被广泛检出,人类通过饮食、呼吸等途径的暴露已不可避免。近年来,研究相继在人体血液、胎盘、甚至动脉粥样斑块中发现了微塑料的踪迹,并将其与心血管事件风险升高相关联,敲响了健康警钟。
然而,微塑料能否以及如何进入并蓄积于人体最精密的“指挥中心”——大脑,一直是悬而未决的关键科学问题。血脑屏障作为保护中枢神经系统的坚固防线,其能否被微塑料突破,直接关系到神经系统的健康安全。在此背景下,一项发表于《Nature Medicine》 的重磅研究“Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains”,首次利用多种互补技术,系统性地揭示了微塑料在逝世者大脑、肝脏及肾脏组织中的生物蓄积现象。该研究不仅证实了大脑已成为微塑料的“靶器官”,更发现了其浓度随时间显著上升的严峻趋势,以及在痴呆症患者脑中异常富集的惊人现象。这项研究填补了人体内部微塑料负荷分布的关键空白,为深入探究微塑料暴露与神经系统疾病(如阿尔茨海默病、血管性痴呆)的潜在关联,提供了不可忽视的科学证据,具有里程碑式的重要意义。
研究团队回顾性收集了2016年与2024年的去标识化的人体肝脏(右中央实质)、肾脏(含皮质和髓质的楔形切片)和大脑(额叶皮质)样本,还纳入了12例确诊痴呆的死者样本以及美国东海岸1997—2013年的大脑样本。
研究采用热裂解-气相色谱/质谱联用技术(Py-GC/MS)作为主要定量手段,并结合傅里叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)、电子显微镜(SEM和TEM)以及能量色散光谱(EDS)进行定性与形态学验证,确保了结果的稳健性与可靠性。
1. 大脑成为微塑料蓄积的热点器官
2024年大脑样本中微塑料的中位浓度高达4917µg/g,显著高于肝脏(433µg/g)和肾脏(404µg/g)(P<0.0001)。
比较2016年与2024年的样本发现,大脑和肝脏中的微塑料浓度均呈现显著上升。大脑浓度从2016年的中位值3345µg/g(25–75%:1,267–5,213µg/g)上升至2024年的4917µg/g(25–75%:4,026–5,608µg/g),这表明在短短8年间,人脑内的塑料污染负荷急剧增加,增幅约47%。

肝脏、肾脏和大脑中所有死亡样本的总MNP浓度概览
2. 聚合物组成:聚乙烯(PE)是绝对主角
在所有检测的12种聚合物中,聚乙烯(PE)是大脑、肝脏和肾脏中最主要的成分。
尤其在大脑中,PE的平均占比高达75%,这一比例显著高于其在肝脏和肾脏中的组成(P<0.0001)。除PE外,在肝脏和脑组织样本中,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和丁苯橡胶(SBR)的浓度在2016年至2024年间显著增加。
3. 痴呆患者大脑:微塑料的“风暴眼”
研究特别分析了一组来自新墨西哥大学、经确诊的痴呆症患者(包括6例阿尔茨海默病、3例血管性痴呆和3例其他痴呆症)的大脑样本。
结果令人震惊:痴呆症样本大脑中的总微塑料浓度中位数高达26,076µg/g,高于任何正常额叶皮层组(P<0.0001)。
4. 形态与定位:纳米级碎片与血管/免疫细胞关联
电子显微镜观察揭示,从组织中分离出的微塑料主要为“碎片状”或“薄片状”的纳米颗粒。在大脑中,这些颗粒的典型尺寸为长度<200nm,宽度<40nm,远小于光学显微镜的分辨极限。
偏振波显微镜和SEM观察发现,在痴呆症患者的大脑中,折射性颗粒(推测为微塑料)在脑血管壁和免疫细胞聚集区域尤为突出,提示其可能与神经炎症和血管功能障碍有关。
EDS分析确认,在所有器官中观察到的颗粒主要成分为碳,排除了矿物或金属颗粒的可能性。
5. 地理差异与人口学因素
作为对比,从美国东海岸生物样本库获取的(1997-2013年)大脑样本,其微塑料浓度中位数仅为1,254µg/g,显著低于新墨西哥州同期及后期的样本。尽管存在地理差异可能,但对所有正常大脑样本进行的线性回归分析显示,总塑料、PE、PP、PVC和SBR均呈现显著的随时间上升趋势(P<0.0001)。值得注意的是,分析未发现大脑中的微塑料浓度与逝世者的年龄、性别、种族/民族或死因存在显著相关性。
结 语
这项研究如同给大脑做了一次体检,发现纳米级塑料碎片竟能突破屏障,在人脑中安家,甚至在脑中浓度远超肝肾。更惊人的是,微塑料在8年间浓度激增近50%,且在阿尔茨海默病等痴呆患者脑中,其含量更是高出数倍。虽无法断定是病因,但无疑拉响了最高级别的健康警报。它揭示塑料污染已从环境问题升级为迫切的公共卫生危机。当前无需过度恐慌,但无疑提醒我们:是时候严肃审视并减少塑料使用了。保护环境,就是保护我们自己的大脑。
参考文献:
Nihart AJ, Garcia MA, El Hayek E, et al. Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains. Nat Med. 2025;31(4):1114-1119. doi:10.1038/s41591-024-03453-1
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