微塑料再登顶刊：直接破坏巨噬细胞的胞葬作用，影响肺、肝脏和睾丸等器官功能

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

塑料污染导致微塑料（Microplastic，MP） 在我们所生活的环境中（ 空气、水、土壤、食物和饮料... ）以及人体内（ 血液、肝脏、肺、睾丸、脾脏、大脑、胎盘、肾脏和母乳... ）几乎无处不在，这可能会对人类健康构成重大威胁。

巨噬细胞作为人体免疫哨兵，会摄入微塑料，而它们无法分解，导致微塑料的积累，这可能会损害其对凋亡细胞的清除作用（即胞葬作用）。

2026 年 2 月 24 日，威尔康奈尔医学院、纪念斯隆·凯特琳癌症中心的研究人员在免疫学顶刊Immunity上发表了题为：Polystyrene microplastic-induced pathophysiology is driven by disruption of efferocytosis 的研究论文。

该研究表明，聚苯乙烯微塑料（PS-MP）的暴露和积累会直接破坏巨噬细胞的胞葬作用，对 多个器官（ 肺、肝脏和睾丸 ）的功能和健康产生负面影响。从机制上来说，负载 PS-MP 的胞葬巨噬细胞出现了代谢和吞噬溶酶体过程失调，包括甲基乙二醛（MGO）的异常积累，以及对凋亡细胞消化所需的一种酶——葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（ G6PD ）MGO 糖化修饰增强，而过表达 MGO 解毒酶——乙二醛酶-1（Glo1），能够在体外和体内挽救 PS-MP 诱导的凋亡细胞消化缺陷。

巨噬细胞是人体的免疫哨兵，会接触到各种各样的物质，正因如此，它们进化出了多种机制来区分非己与自身、受损与健康、炎症与稳态。其中一种过程——胞葬作用（efferocytosis），即对凋亡细胞的吞噬作用，对于组织修复和维持组织稳态至关重要。另一方面，当遇到病原体或无菌组织损伤时，巨噬细胞会通过协调多细胞免疫反应来应对，以消除或控制威胁，并最终解决由此引发的炎症。

不幸的是，环境污染物的出现，有可能破坏体内平衡与炎症之间的微妙平衡，因为它们有在巨噬细胞中积聚的倾向。例如，塑料污染已导致大量微塑料（Microplastic，MP）的急剧累积，这些微小的塑料颗粒在空气、水、土壤、食物和饮料中均有发现，这意味着人类对这些颗粒的接触是普遍存在的。

世界卫生组织（WHO）估计，美国人均每天摄入 5 克微塑料。一旦被摄入或吸入，这些微塑料颗粒可进入内脏器官，在那里被组织驻留巨噬细胞（TRM）吞噬。事实上，微塑料颗粒已在人体血液、肝脏、肺、睾丸、脾脏、大脑、胎盘、肾脏和母乳中被检测到，血液中的浓度在 1.84-4.65 微克/毫升之间，且可能随着年龄的增长而累积。

尽管巨噬细胞摄取微塑料的机制尚有争议，但很明显，在小鼠和人类中，微塑料都在组织驻留巨噬细胞中积聚。新的证据表明，微塑料的积聚对巨噬细胞的功能有不良影响。然而，细胞内微塑料的积累是否会影响巨噬细胞执行维持体内平衡的胞葬作用的能力，以及这会如何破坏组织稳态，目前仍不清楚。

在这项最新研究中，研究团队发现，暴露于聚苯乙烯微塑料（PS-MP）并使其积累，会通过阻碍对凋亡细胞的清除，破坏稳态及消退性胞葬作用。

具体而言，该研究发现，PS-MP 能够抑制体外多种类型的小鼠巨噬细胞、人巨噬细胞以及睾丸支持细胞（睾丸中特化的吞噬细胞）对凋亡细胞的内化和消化。该研究还发现，暴露于 PS-MP 会抑制胞葬作用，并在体内对肺、肝和睾丸造成损害。PS-MP 对吞噬功能的影响超出了对凋亡细胞的胞葬作用，因为体外实验中，负载 PS-MP 的巨噬细胞在包括细菌和真菌吞噬作用在内的不同类型的炎症吞噬作用中均存在缺陷，体内实验中，其对肺部烟曲霉的摄取和杀灭能力也有所下降。

蛋白质组学分析显示，在负载 PS-MP 的胞葬巨噬细胞中，参与代谢和吞噬/内吞溶酶体过程的蛋白质表达失调。后续的代谢组学分析显示，与稳态胞葬作用相比，负载 PS-MP 的胞葬巨噬细胞中多个一般代谢途径的代谢物减少，并出现了意外的代谢物，包括不完全降解产物以及参与氧化还原生物学/氧化应激的代谢物表达失调。这些代谢产物中的一种——糖酵解的副产物甲基乙二醛（MGO），是致病性晚期糖基化终末产物的前体，能够改变蛋白质的功能。负载 PS-MP 的胞葬巨噬细胞在消化凋亡细胞的过程中，其蛋白质的 MGO 糖化修饰（MGOylation）水平会增加，这种增加依赖于凋亡细胞的消化过程，其中包括戊糖磷酸途径（PPP）中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD），该酶对于适当的凋亡细胞消化是必需的。研究团队进一步发现，外源性 MGO 与 PS-MP 暴露类似，在体外抑制小鼠和人类巨噬细胞对凋亡细胞的内化和消化，在体内抑制凋亡的肺上皮细胞的清除。最后，研究团队证实，过表达 MGO 解毒酶乙二醛酶-1（Glo1）能够挽救由 PS-MP 引起的凋亡细胞内化和降解缺陷。

该研究的核心发现：

• 聚苯乙烯微塑料（PS-MP）扰乱巨噬细胞的胞葬作用和真菌吞噬作用；

• 装载 PS-MP 的胞葬巨噬细胞会积累甲基乙二醛（MGO）；

• MGO 通过糖化修饰葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）抑制胞葬作用；

• 过表达 MGO 解毒酶乙二醛酶-1（Glo1）能够挽救 PS-MP 引起的胞葬作用缺陷。

总的来说，这些研究结果为 PS-MP 如何在体外和体内影响巨噬细胞的吞噬作用提供了机制上的见解。

论文链接：

https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(26)00030-0