与微塑料相关的肠道微生物群变化：这些微小颗粒带来的风险被低估了

《Infectious Diseases in Clinical Practice》：Gut Microbiome Alterations Associated With Microplastics: Underestimated Risk From Tiny Particle

微纳米塑料（MNPs）广泛存在于环境，其来源包括食品包装、工业过程等人类活动，通过食物链进入人体并引发肠道菌群失调，影响健康。MNPs对脊椎动物、无脊椎动物及人类肠道微生物群落均产生显著毒性效应，且检测技术面临复杂样本处理、效率低下及缺乏标准化方法等挑战，未来需评估替代材料风险并开发更高效检测手段。

　　

微塑料/纳米塑料（MNPs）已成为环境污染物，其在海洋、淡水和陆地生态系统中均有发现。¹ 这些塑料颗粒来源于多种途径，包括食品包装、工业生产过程、服装、化妆品和建筑材料，其中大部分与人类活动密切相关。² 它们已在多种动植物中被检测到，对众多生物构成了严重威胁。³ 这些颗粒可以通过食物、吸入甚至静脉注射等多种途径进入人体。⁴ 它们存在于人体的多个器官和体液中，如肠道、肝脏、肺部、大脑、睾丸、血液、精液、骨骼组织和胎盘。⁵

肠道微生物群与多种疾病和紊乱有关。^6–10 微塑料（MP）和纳米塑料（NP）对肠道微生物组成的改变可能会加剧某些肠道疾病，例如炎症性肠病。¹¹ 暴露于微塑料可能会影响肠道微生物群，从而增加感染疾病的风险。例如，摄入聚苯乙烯（PS）微塑料被发现会改变蚕的肠道微生物群，这可能增加其对蚕核多角体病毒（Bombyx mori nucleopolyhedrovirus）的易感性。¹² 微塑料引起的肠道微生物群失衡可能会削弱机体对肠道感染的抵抗力，这一问题值得进一步研究。

微塑料暴露会扰乱多种脊椎动物的肠道微生物群。例如，在暴露于聚乙烯（PE）微塑料的银鲤肠道中，Cetobacterium、Clostridium_sensu_stricto_1和norank_o_PeM15的数量减少，而Cyanobium PCC-6307和norank_o_Chloroplast的数量增加。¹³ 在小鼠模型中，聚乳酸（PLA）微塑料显著增加了Helicobacter、Lachnospiraceae_A2和Lachnospiraceae_NK4A136_group的数量，而PLA纳米塑料则增加了Helicobacter、Lachnospiraceae_NK4A136_group和Roseburia的数量。¹⁴ 同样，在斑马鱼中，暴露于PE微塑料会减少未分类的Bdellovibrio、放线菌目（Actinomycetales）和未分类的放线菌，而暴露于聚酯（PES）微塑料则会减少Plesiomonas和未分类的TM7。¹⁵ 微塑料暴露也会扰乱无脊椎动物的肠道微生物群。例如，暴露于PS微塑料会改变蜜蜂的肠道微生物群，显著减少Lactobacillus的数量并增加Bartonella的数量。^{16 同样，摄入PS微塑料会减少蚕肠道中Vibrionaceae、Bacteroidaceae和Nitriliruptoraceae的数量。12 此外，PE和PS微塑料暴露还会增加暗甲虫肠道中Citrobacter和Lactococcus的数量。17 在人类中，较高的微塑料暴露水平与肠道微生物群失衡有关。例如，高暴露组的Anaerostipes、Veillonella和Blautia数量明显高于低暴露组。18 在学龄前儿童中，低暴露组的Alistipes、Rikenellaceae、Streptococcus和Streptococcaceae数量也低于高暴露组。19 此外，高暴露组的Butyricicoccus、Coprococcus、Dorea、Fusobacterium和Ruminococcus_torques_group数量也高于低暴露组。20 微塑料引起的肠道微生物群失衡不仅限于肠道。例如，在雌性斑马鱼中，PS微塑料引起的肠道微生物群失衡会通过免疫-代谢-内分泌相互作用影响生殖能力。21 同样，氧化型和未改性的PE微塑料都会扰乱肠道-大脑轴，导致小鼠出现神经毒性。22 另外，口服聚羟基烷酸（PHA）或聚丙烯（PP）微塑料也会扰乱小鼠的肠道微生物组-肠道-肝脏轴，其中PP微塑料的肝毒性更强。23 快速准确地检测微塑料仍面临重大挑战。目前已有超过20种分析方法可用于微塑料的检测、鉴定和定量，如微傅里叶变换红外光谱、微拉曼光谱、激光直接红外光谱、热解耦合气相色谱、质谱和表面增强拉曼光谱等。24 然而，这些方法大多耗时且需要实验室条件。24 而且在复杂样本（如生物样本）中检测微塑料通常需要繁琐的前处理步骤，这限制了检测效率。25 此外，某些样本类型（如受污染空气中的颗粒物）的有效采集在技术上仍具有挑战性。26 总的来说，这些方法上的限制导致对不同样本和环境中的微塑料分布和浓度的低估。}

微塑料暴露引起的肠道微生物群变化与环境中的微塑料水平密切相关。由于环境浓度受多种因素影响，不同国家和地区之间的微塑料含量存在显著差异，这些因素可能会随着替代塑料材料的广泛使用或有效减少塑料污染的措施的实施而发生变化。²⁷ 此外，特定地点或样本中的微塑料浓度会因使用的分析方法不同而有所差异，因为目前尚无公认的标准化定量技术。²⁸ 因此，未来研究微塑料对肠道微生物群的影响时应使用适当的实验剂量，特别是对于那些尚未广泛使用的塑料类型。

未来研究还需要考虑其他方面。首先，现有研究主要关注了PS、PE、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和PP等常见微塑料的毒性效应，但应更多关注其他类型的替代聚合物。其次，尽管对微塑料已有大量研究，但对纳米塑料的研究仍相对有限。第三，尽管已经开发出一些预防和干预措施来减少微塑料在肠道环境中的传播和毒性，但仍需要开发既有效又无潜在风险的新策略。第四，在这些替代材料得到广泛应用之前，需要对其潜在的健康风险进行彻底评估。³⁰ 此外，还需要开发更快、更准确、更可靠的检测方法，以便对不同类型样本中的微塑料进行鉴定和定量。