这项研究揭示了这些讨厌的颗粒可能对大脑健康有害的一种方式。
我们不是芭比娃娃,但我们生活在一个塑料世界。
微塑料,即分解塑料的微小颗粒,就在我们周围。它们盘旋在空气中,漂浮在我们的水中,并撒在我们吃的食物中。这些颗粒甚至在人类活动最少的南极洲相对原始的冰盖中也被检测到。
它们也在我们的体内。微塑料粉尘残留在我们的肝脏、肾脏、血液和生殖细胞中。随着微塑料水平的增加,微塑料会对正常细胞功能造成压力,引发炎症和荷尔蒙问题。对于少数人来说,它们与心脏病、神经系统问题和中风的风险增加有关。最近的一份预印本分析了死者捐赠的脑组织,发现他们的大脑中存在大量微塑料,尤其是血管周围。
现在,一项新的研究揭示了这些讨厌的颗粒可能对大脑健康有害的方式。通过追踪小鼠大脑中的微塑料,研究小组发现它们损害了大脑的免疫细胞。这些保护性细胞会积累微塑料,而不是消化它们,然后受损的细胞会在大脑血管中聚集,最终阻碍正常的血液循环,从而产生后果。即使在一个月后,给予小剂量微塑料的小鼠走路也变得困难,记住地方也变得更加困难。
除了食物之外,当前的许多医疗设备都是由塑料制成的,塑料最终会磨损,并且可能会直接将颗粒泄漏到患者的血液中。作者写道,尽管这些发现需要在人类身上复制——我们的血管比老鼠的血管大——但它们确实为“了解与微塑料相关的潜在健康风险提供了一个重点方向”。
朋友还是敌人?
想象一下你每天早上的例行公事。现在,在心里扫描一下所有涉及的塑料。
它无处不在。这里有咖啡壶,用来收集滴滤咖啡或 Keurig pod,让你的一天顺利进行;淋浴时的洗发水和护发素容器;盛橙汁或牛奶的壶;以及塑料容器中的剩菜,准备快速饮用。微波炉。
塑料如此普遍,很难想象没有这种材料的世界。但其大规模生产直到20 世纪 50 年代二战后才开始加速。战争期间,这种创新材料被用来制造轻巧耐用的雷达和无线电设备、弹药和一次性医疗工具。从那时起,它逐渐渗透到日常使用中。
这是以环境为代价的。众所周知,塑料由合成分子(通常来自化石燃料)制成,难以分解。截至 2015 年,人类已经产生了约 63 亿吨塑料垃圾,其中只有 9% 被回收利用。到 2050 年,垃圾填埋场的装载量将增加大约一倍。尽管人们在回收或制造可生物降解塑料方面做出了努力,但大多数产品最终都进入了垃圾填埋场或我们的环境——无论是在陆地上还是在水道和海洋中。
后者尤其令人担忧。当塑料磨损时,它们会脱落微小的颗粒,被海洋生物吞食。这些漂浮的毒素大约有芝麻籽大小, 被浮游生物(较大的海洋动物以牡蛎、扇贝和其他海洋生物为食)吞噬。污染最终会沿着食物链向上移动,影响到世界各地的海鲜爱好者。与其他日常来源的微塑料相结合,我们吸入和摄入这些材料的数量比以往任何时候都多。
大约十年前,多个国家禁止在磨砂膏、牙膏和洗手液中使用去角质塑料“珠子”,以减少微塑料浪费。与此同时,科学家们还开始调查全力摄入微塑料的潜在健康问题。
与生殖健康相关的早期危险信号。更多证据表明微塑料对血管特别有害。例如, 2024 年的一项研究对因阻塞而患有血管疾病的人进行了追踪。他们分析了这些有问题的团块,发现它们是由微小的微塑料颗粒与破碎的细胞结合而成。这些细胞受到微塑料的污染,徘徊在患者的脂肪组织内,引发炎症,增加患心脏病和中风的风险。
甚至大脑也容易受到这些毒素的影响。通常,我们的大脑受到被称为“血脑屏障”的细胞堡垒的保护。 只有受制裁的化学品和一些较大的蛋白质才能通过这个屏障。
然而,它并没有进化到能够阻挡微塑料。先前的研究发现,这些颗粒可能会漂移到脑组织中,导致一些蛋白质聚集并引发或恶化神经退行性疾病(神经元分解的疾病),例如帕金森病。微塑料也与焦虑和抑郁有关,但原因尚不清楚。
研究小组解释说,科学家们普遍认为,漂浮在血脑屏障上的微塑料会造成损伤或引发体内炎症,影响神经元功能。但眼见为实——这就是这项新研究的用武之地。
快车道
研究小组没有分析脑组织内的微塑料颗粒,而是使用一种称为双光子显微镜的方法来追踪它们在小鼠大脑中的旅程。该方法对于以高分辨率可视化大脑内部的变化特别有用。
他们首先在老鼠的饮用水中添加了一种夜光型聚苯乙烯微塑料。气泡状材料普遍用于玩具、电器和各种包装。两个半小时内,他们注意到颗粒流经大脑血管。作者写道,有些粒子看起来像拖着尾巴的彗星。
如果像之前所说的那样,微塑料在不受保护的情况下流入大脑,它们很可能会扩散到整个大脑。令人惊讶的是,这些颗粒最终集中在细胞中。
在分离出含有微塑料的细胞后,研究小组意识到它们是大脑的免疫细胞。这些细胞战士很容易“吃掉”入侵者,例如细菌或病毒。但微塑料让它们消化不良。消耗颗粒后,细胞变得肿胀,变成椭圆形,聚集在血管内并阻塞血液流动。
这些形状的直径正好可以堵塞大脑中的血管,尤其是那些连接大脑深层区域和皮层的血管,皮层是控制运动、学习和记忆的神经高速公路。在几项测试中,接受一定剂量微塑料的老鼠很难在操场上奔跑或抓住“猴子栏”。他们也记不住地点。
好消息?大多数认知问题在一个月内就消失了。研究小组仍在试图弄清楚大脑最终如何清除微塑料,以及这些堵塞物(如血凝块)是否会带来挥之不去的健康问题。
需要明确的是,尽管这项研究增加了越来越多的证据表明微塑料可能进入并可能损害大脑,但结果仅在小鼠身上进行。这些结论需要在人类身上得到验证,因为人类大脑中的血管要大得多,这可能会阻止微塑料的负面影响。
然而,研究微塑料对大脑的影响可以为我们如何制造下一代医疗设备提供信息,例如,将塑料外壳更换为其他生物相容性材料。
作者写道,如果这些设备没有“迅速而彻底地改进”,那么它们可能“成为一个持续存在且可能反复出现的问题”。 “增加这一研究领域的投资对于充分理解人类血液中[微塑料]造成的健康风险来说是紧迫且必要的。”