微塑料暴露途径
经口摄入
经口摄入被认为是人类接触微塑料的主要途径。每个人每年大约会经口摄入约39,000~52,000颗微塑料,如在中国和欧洲,食用贝类约会摄入11,000个微塑料(人/年)。
经口摄入 1.25mg的50 nm 大小的聚苯乙烯(polystyrene,PS)微塑料中的34%在进入肠道后,可能通过肠系膜淋巴运输到达循环系统并优先在肝脏中积累。44 nm直径的PS微塑料被证实会影响胃腺癌细胞的基因表达,抑制细胞活力,并诱导促炎反应和形态变化。
鉴于经口摄入是人体的主要暴露途径,因而我们需要更多关注在经口暴露后,微塑料在体内的转归以及对各组织器官的危害,如对肠道及肠道菌群的影响。
呼吸吸入
皮肤吸收
微塑料的危害及其机制
曾经将微塑料视为无毒的惰性颗粒,但现在认为对生物体具有潜在危害。
引起氧化应激和细胞毒性
破坏能量稳态和新陈代谢
向循环系统和远端组织的转移
破坏免疫系统
微塑料暴露后可能引起局部或系统性免疫反应。然而,在某些情况下(如易感人群),环境暴露足以破坏免疫功能,导致自身免疫疾病或免疫抑制的发生。
自身免疫疾病可能由于颗粒物的吸入通过颗粒转移、氧化应激、免疫调节剂的释放和免疫细胞的激活,导致自抗原的暴露和自身抗体的产生。空气中的微塑料可能加剧免疫功能的破坏,尽管这在人类中尚未发现。
因此,需要进一步研究微塑料对免疫系统的影响。
神经毒性
作为微生物和潜在有毒化学物质的载体
单体和添加剂可能从微塑料基质中浸出,导致组织暴露于内分泌干扰物——即使在非常低的浓度下也会干扰内源性激素。除了它们的成分,微塑料的高表面积使它们容易作为载体,与其接触的微生物或化学物质。例如,在从环境中回收的微塑料中发现了持久性有机污染物,包括多环芳烃和多氯联苯。当摄入微塑料时,微塑料可能会使有机体暴露于更高浓度的这些潜在有毒化学物质,甚至增强其毒性。
微生物也可能在微塑料表面定殖。在这种情况下,微塑料可能作为载体,将微生物传递到组织中,保护它们免受免疫系统的攻击,并造成组织损伤,从而有利于感染。肠道微生物群的改变可能导致不良影响,如有害菌种的增殖、肠道通透性增加和内毒素血症。
结论
随着预计在我们环境中这些合成材料的增加,需要更多的研究来全面了解微塑料对人体健康的风险,包括人体暴露、发病机制和影响的知识。