经皮冠状动脉介入治疗导致大量微塑料进入血液——来自安贞医院冠心病中心的思考与探索丨科研快讯

导读

2024年9月5日，Journal of Hazardous Materials（中科院一区，IF: 12.2）发表了首都医科大学附属北京安贞医院冠心病中心三病区张铭教授团队的研究，安贞医院刘圣博士为第一作者，张铭教授为通讯作者。微塑料（直径小于5mm的塑料）广泛存在环境中，并潜在地威胁着人类健康，包括人体动脉在内的多种组织器官中均存在微塑料。此前认为人体主要通过皮肤、消化道和呼吸道与微塑料接触，由于人体屏障作用，大型微塑料不能进入人体，只有少数小颗粒（至多130μm）才能通过上述方式穿越生物屏障进入人体。然而，以经皮冠状动脉介入（PCI）为代表的医疗行为可能为微塑料进入人体提供了新的途径，且无尺寸限制。这项研究首次探讨了PCI对血液中微塑料水平的影响，明确了PCI会导致大量微塑料直接进入血液，而用于PCI的含塑料材质的器械是微塑料的主要来源。

研究内容

图文摘要

研究收集了23名患者PCI前后的血样，通过直接激光红外（LDIR）技术对血样中的微塑料进行了检测。与PCI前的血样（4.96±3.40个/10mL血液）相比，PCI后血样（93.57±35.95个/10mL血液）中微塑料的浓度显著升高，增多的微塑料主要是聚酰胺（PA）、聚乙烯（PE）、聚氨酯（PU）和聚对苯二甲酸乙二酯（PET）。这提示以PCI为代表的多种医疗行为可能是微塑料进入人体的新途径。根据PCI后血样中微塑料浓度的升高值和人体血液量（约占体重的7-8%）来推算，一次PCI会导致4万余个微塑料直接进入血液。

为了探究这些微塑料的来源，研究还对PCI过程中使用的八种器械（造影导丝、造影导管、指引导管、冠状动脉导丝、冠状动脉球囊和冠状动脉支架、一次性输液器和一次性注射器）进行了清洗，并检测了清洗液中的微塑料。在两次清洗样品中均检测到大量的微塑料，且以PA、PE、PU和PET为主，这与PCI后血液中增加的微塑料的类型一致，提示这些塑料器械是血液中增多的微塑料的主要来源。值得注意的是一次性针筒和输液器的清洗液中也含有微塑料，尽管与其他器械的清洗液相比数量较少，这表明更常规的医疗操作，如注射和输液，也会导致微塑料进入人体内。PA、PE和PU是许多器械的主要制造材料，在使用过程中产生了大量微塑料。而虽然大多数器械表面都有聚四氟乙烯（PTFE）涂层，但在PCI后血样和器械洗涤样中极少检测到PTFE颗粒。这可能与PTFE材料具有低摩擦系数和耐磨性等物理性质有关，这表明医疗器械材料的进一步改进可能能够通过医疗途径减少微塑料暴露。

研究还对不同样本中微塑料颗粒的尺寸进行了分析，PCI前血样中微塑料颗粒的最大直径为50μm，而在PCI后血样中检测到了直径为213μm的微塑料颗粒，器械清洗液中甚至存在直径为336μm的颗粒。先前的研究表明，只有小于130μm的MPs才有机会通过肠道进入体内，而这一结果表明，在PCI过程中较大尺寸的微塑料颗粒也有机会进入体内，这是因为微塑料颗粒在PCI过程中可以直接与血液接触，而不需要穿越皮肤黏膜等机体生物屏障。

研究展望

这项研究首次探讨了PCI对血液中微塑料水平的影响。在PCI后，患者血液中的微塑料水平显著增加，增加的微塑料主要是PA、PE、PU和PET，这与在PCI器械上检测到的微塑料类型一致。这证实了PCI会导致大量微塑料直接进入血液，而用于PCI的含塑料材质的器械是微塑料的主要来源。研究揭示了以PCI为代表的多种使用塑料器械与人体直接接触的医疗行为，是微塑料进入人体的新途径，且无尺寸限制。

未来有两方面的工作值得去推进。一方面，要减少这类医疗行为对人体产生的微塑料暴露，改进医疗器械的材料和包装，制定减少微塑料产生的医疗器械的使用流程。另一方面，需要探索这些微塑料（尤其是那些通常不进入人体的较大尺寸的微塑料）进入血液后在人体内的分布情况，以及它们对人类健康的影响。

安贞医院冠心病中心

北京安贞医院冠心病中心为国内首批专注于冠心病系统化诊疗的专科中心，是国家心血管病临床医学研究中心核心单元、国家卫健委冠心病介入诊疗培训基地及中国胸痛中心示范单位。年冠脉介入手术量近4万例，关注冠心病的临床与基础研究，致力于推动冠心病的规范化培训与诊疗。

专家简介

张铭教授

• 首都医科大学附属北京安贞医院冠心病中心主任医师，教授，博士生导师

• 美国梅奥医学中心访问学者

• 以第一作者或通讯作者在欧洲心脏病学杂志（EHJ）、美国心脏病协会杂志（JAHA）等国际知名专业期刊发表SCI论文30余篇，累计影响因子200余分

• 主持国家自然科学基金等科研项目10余项

• 主编《心血管内科医生成长手册》，《心血管科医师日记与点评》及《内科疑难病例讨论-循环分册》

• 擅长包括左主干、冠状动脉慢性闭塞病变、冠状动脉分叉病变等复杂冠心病的介入治疗，协助全国各地30余家医院,开展冠心病的介入手术治疗和业务指导，在患者的口碑和声誉在全国名列前茅，连续5年入选好大夫榜单

参考文献：Sheng Liu, Yunxiao Yang, Zhiyong Du, Chenyang Wang, Li Li, Meng Zhang, Siyao Ni, Zhijian Yue, Kexin Yang, Hai Gao, Yong Zeng, Yanwen Qin, Jianrong Li, Chengqian Ying, Ming Zhang. Percutaneous Coronary Intervention Leads to Microplastics Entering the Blood: Interventional Devices Are a Major Source. J Hazard Mater. 2024 Sep 5:476:135054. doi: 10.1016/j.jhazmat.2024.135054. Epub 2024 Jun 27.

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