上海
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
日前，Nature头条报道了一项来自中国学者的新研究，该研究首次实时追踪了微塑料在体内的移动——微塑料颗粒被免疫细胞吞噬，通过血液流动，最终停留在大脑的血管中，从而造成细胞阻塞、诱导脑血栓，并导致神经行为异常。
该研究以：Microplastics in the bloodstream can induce cerebral thrombosis by causing cell obstruction and lead to neurobehavioral abnormalities 为题，于 2025 年 1 月 22 日在线发表于 Science 子刊Science Advances上，中国环境科学研究院席北斗、侯佳奇为论文共同通讯作者，北京大学未来技术学院博士后黄海鹏为论文第一作者。
该研究追踪了微塑料颗粒在血管中的高速运动，揭示了微塑料诱导大脑功能障碍和神经损伤的机制。
由于塑料在全球的广泛使用和缓慢降解，微塑料（Microplastic，MP）在各种环境介质中变得无处不在，甚至南极、珠峰、深海中都发现了微塑料的存在。此外，汽车轮胎磨损和塑料垃圾的降解，会产生的微塑料并释放到空气中，导致微塑料通过呼吸系统进入人体。而瓶装水、外卖盒等塑料产品的广泛使用，导致微塑料通过消化系统进入人体。微塑料具有粒径小、吸附力强的特点，吸入或摄入微塑料可能对机体多种器官和系统造成危害。
此前已有一系列研究显示，微塑料以及尺寸更小的纳米塑料已经入侵了人类的大脑、肝脏、肾脏以及生殖系统，但这些微塑料入侵人体后会发生什么，它们对人类健康会有什么影响？这些研究才刚刚开始。
在这项最新研究中，研究团队希望更深入地了解微塑料是如何影响大脑，他们使用了一种名为微型双光子显微镜（mTPM）的荧光成像技术，通过植入到小鼠颅骨中的透明窗口，在小鼠清醒的情况下观察其大脑内的活动情况，这种成像技术可以追踪微塑料在血液中的移动。
在小鼠大脑的血管中发现的微塑料碎片，图片来源：Sinclair Stammers/Science Photo Library
研究团队给小鼠喂食了掺有聚苯乙烯荧光微球的水，聚苯乙烯是一种常用于制造电器、包装甚至玩具的塑料材料。大约三个小时后，开始有荧光细胞出现。此外，当研究人员将聚苯乙烯荧光微球直接静脉注射到小鼠体内时，几分钟内就能观察到荧光细胞的出现。
进一步的研究显示，被称为中性粒细胞和吞噬细胞的免疫细胞吞噬了这些微塑料颗粒。其中一些细胞可能被困在大脑皮层区域毛细血管的弯曲处，这些吞噬了微塑料的细胞有时会在大脑血管中堆积起来，就像血管中因为车祸而发生拥堵一样，其中一些阻塞最终会消散，但有些在为期 4 周的观察其内一直存在。
血管栓塞导致脑组织供血不足，从而导致小鼠神经活动紊乱和认知障碍。接下来，研究团队进一步探索了吞噬了微塑料的细胞在大脑血管中引起的阻塞是否会引起小鼠的行为改变。
结果显示，微塑料处理（静脉注射微塑料）的小鼠的总运动距离和运动速度均明显低于对照组。在用于评估工作记忆的 Y 型迷宫测试中，微塑料处理的小鼠所行进的总距离仍低于对照组，其空间记忆显著下降。这些结果表明，微塑料可能抑制小鼠的运动能力。进一步实验显示，微塑料处理的小鼠的运动协调能力以及耐力下降。此外，该研究还发现，微塑料可诱导小鼠体重减轻，这可能是由于运动能力改变导致的摄食行为改变。在微塑料处理 28 天后，微塑料导致的大脑血管中的阻塞得到了显著恢复，这与 28天 后的小鼠的行为学实验结果相一致。
总的来说，该研究表明，循环系统中的微塑料会被免疫细胞吞噬，导致这些细胞在大脑皮层的毛细血管中发生阻塞，这些血栓形成造成的阻塞会导致小鼠的血流减少和神经功能异常。该研究揭示了一种新机制——微塑料通过调节细胞阻塞以及干扰局部血液循环间接破坏组织功能，而非直接穿透组织。这一发现为理解微塑料侵入血液所带来的毒理学影响提供了一个新视角。
https://www.nature.com/articles/d41586-025-00178-0
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr8243
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