人类胎儿主要器官中微塑料的识别与分析
《Ecotoxicology and Environmental Safety》:Identification and analysis of microplastics in main organs of human fetus
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时间:2026年03月30日
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.1
编辑推荐:
张瑞怡|周Y.I.|赵旋英|陈倩|李雪辉|陈玉江|奚静宇|杨荣|谢宝奥|杨一芳|翟婷婷|孟玉琼|陈蕾蕾|严志梅|齐亚安|向芳|郑伟贤|蒋诗娜|曹天英|王月|严书娟
贵州中医药大学第一附属医院妇产科,中国贵阳550001
**摘要**
微塑料(MPs)作为一种持久性的
张瑞怡|周Y.I.|赵旋英|陈倩|李雪辉|陈玉江|奚静宇|杨荣|谢宝奥|杨一芳|翟婷婷|孟玉琼|陈蕾蕾|严志梅|齐亚安|向芳|郑伟贤|蒋诗娜|曹天英|王月|严书娟
贵州中医药大学第一附属医院妇产科,中国贵阳550001
**摘要**
微塑料(MPs)作为一种持久性的环境污染物,已在多种人体组织中被检测到,但其在胎儿器官中的分布和生物累积情况尚未得到研究。鉴于胎儿发育对环境干扰极为敏感,评估妊娠期间的微塑料暴露情况至关重要。本研究利用拉曼光谱技术分析了6例平均妊娠期为22周的胎儿主要器官(包括胎盘、大脑、心脏、肺、肝脏、肾脏和肠道)中的微塑料含量,这些胎儿中包括宫内胎儿死亡和先天性缺陷的病例。所有病例均检测到微塑料,其中聚乙烯(PE)是最主要的类型(占98.4%)。胎盘母体表面的微塑料颗粒数量最多(300个),其次是心脏(233个)和肝脏(230个)。最大的微塑料颗粒直径为897微米,发现于肝脏中。本研究证实了微塑料在胎儿器官中的广泛存在。
**1. 引言**
微塑料定义为直径小于5毫米的塑料颗粒,由于其持久性、广泛分布和潜在毒性,已成为全球环境和健康问题(Kim等人,2023年;Hu等人,2024年)。这些颗粒来源于初级来源(如个人护理产品中的微珠和工业颗粒)和次级来源(通过机械、光化学和生物过程导致的大塑料碎片化,Wu等人,2025年)。迄今为止,已在多种人群和器官中检测到微塑料,包括肺部、胃肠道、血液、胎盘、心脏、肝脏和大脑(Roslan等人,2024年)。这些颗粒主要由PE、聚氯乙烯(PVC)和聚酰胺(PA)组成,通过多种途径进入人体,包括吸入空气中的颗粒、摄入受污染的食物和水以及皮肤接触(Thompson等人,2024年)。对于孕妇而言,母体接触微塑料尤其令人担忧,因为它们可以穿过胎盘屏障——这一连接母体和胎儿血液循环的关键界面。新兴证据表明,微塑料同时存在于母体和胎儿体内,引发了关于产前暴露及其潜在健康影响的重大关切(Shen等人,2022年)。尽管取得了这些进展,但仍存在关键的知识空白。虽然已在人类胎盘、羊水和胎便中检测到微塑料,动物研究也证明了胎儿体内微塑料的累积,但迄今为止尚未有系统研究探讨微塑料在人类胎儿器官中的存在、分布和生物累积情况(Ragusa等人,2021年;Halfar等人,2023年;Garcia等人,2024年;Yu等人,2024年;Tian等人,2025年)。这一知识空白非常重要,因为胎儿期是一个高度脆弱的阶段,发育中的器官和生理系统可能容易受到环境污染物的干扰。本研究旨在调查严重畸形或死胎胎儿的主要器官(包括大脑、心脏、肺、肝脏、肾脏和肠道)中微塑料的生物累积情况,通过表征这些组织中微塑料的丰度、大小和聚合物组成,以揭示可能的器官特异性累积模式以及产前微塑料暴露的程度。
**2. 材料与方法**
本研究获得了贵州中医药大学第一附属医院伦理审查委员会的批准(批准编号:KW-2024001),并严格遵循当地法规和《赫尔辛基宣言》进行。本研究遵循了病例系列报告指南。
**2.1. 样本收集**
本研究收集了2024年7月1日至12月31日期间来自贵州中医药大学第一附属医院的6例病例,包括2例宫内胎儿死亡和4例因胎儿严重先天性疾病而进行的引产病例(由孕妇及其家属要求)。在纳入研究之前,我们与孕妇及其家属充分沟通,并在获得知情同意后进行了组织采样。为减少外源性污染,使用无菌不锈钢器械切除目标组织的内层组织。将采样组织放置在预先用乙醇冲洗过的铝箔上,用两层铝箔紧密包裹,然后放入预先清洁的50毫升玻璃离心管中,立即送往实验室进行后续检测。使用分析天平精确称量目标组织,并用无菌不锈钢剪刀将其切成小块(<1立方毫米),以便后续消化,整个过程中避免使用塑料工具接触组织。样本收集后,按照医院的标准病理废物处理程序处理剩余组织。
**2.2. 样本消化**
将每个组织样本精确1克转移到预先清洁的玻璃小瓶中,然后沿瓶壁缓慢加入15毫升68%重量浓度的分析级硝酸,以避免酸液飞溅。用玻璃塞密封玻璃小瓶,放入50°C恒温水浴中3天,以确保生物基质的完全消化;温度严格控制在50°C,以防止微塑料降解。消化完成后,将小瓶从水浴中取出并冷却至室温,目视检查消化混合物,确认没有可见的组织残留物;如果仍有残留物,将小瓶重新放入50°C水浴中再消化12小时。
**2.3. 过滤**
使用玻璃真空过滤系统,通过1微米孔径的硅膜(Smart MEMBRANES,MarkoProp1.5)过滤酸消化后的溶液。过滤后,用5毫升超纯水轻轻冲洗硅膜,以去除残留的酸,确保没有微塑料被洗掉。将含有颗粒的硅膜用无菌镊子小心转移到干净的玻璃培养皿中,并在无尘环境中室温下干燥,以避免空气污染。所有使用的玻璃器皿(试管、烧杯、移液管等)均经过预清洁,以避免塑料污染。
**2.4. 防污染和无塑料协议**
为减少外源性微塑料污染,整个实验过程中实施了严格的无塑料协议:
(1) 所有实验器具(采样工具、储存容器、消化容器、过滤设备)均采用玻璃或不锈钢制成,样本接触的任何步骤均不使用塑料材料。
(2) 使用前,将所有玻璃器皿浸泡在68%重量浓度的硝酸中24小时,用超纯水彻底冲洗三次(通过0.22微米膜过滤),并在高温烤箱(180°C,4小时)中干燥,以去除残留污染物。
(3) 操作人员在样本处理过程中穿着棉质实验服、丁腈手套(非塑料)和一次性口罩,以减少衣物或皮肤上的颗粒污染。
(4) 空白对照样本经过与测试样本相同的消化、过滤和检测程序,以监测背景污染;空白对照样本中未检测到微塑料,证实了该协议在避免外源性污染的同时保持了微塑料的完整性。
**2.5. 拉曼微光谱检测与微塑料鉴定**
使用Thermo Fisher DXR3xi Micro-Raman成像系统进行微塑料的检测和鉴定。分析参数设置如下:物镜(Olympus Mplan 50×/0.50,放大倍率50倍),激光波长(532纳米),激光功率(6毫瓦),光谱扫描范围(600–3200厘米?1),曝光时间(每次扫描0.05秒)(基于高能量扫描模式,每个颗粒累积5次扫描),颗粒筛选模式(基于成像的全滤光片扫描,然后对每个检测到的颗粒进行点对点光谱采集),分析区域(硅膜整个表面),以避免遗漏微塑料的检测。
拉曼光谱数据使用OMNICxi软件进行处理,包括背景减除(检测时默认启用)、基线校正(应用中等程度校正)、宇宙射线去除(软件自动执行)以及不进行数据平滑、拟合或归一化,以保留颗粒的原始光谱特征。通过将处理后的样本光谱与OMNICxi软件中集成的三个参考库(HR FT-Raman聚合物库、Hummel聚合物样本库、Raman样本库)进行比较来鉴定微塑料。匹配得分基于峰位置、峰强度、峰形状和信噪比,使用向量相关算法计算;匹配得分大于80视为微塑料的阳性鉴定。微塑料的大小定义为球形等效直径,通过将每个检测到的颗粒模拟为球体计算得出,颗粒大小的下限为1微米。
**2.6. 质量控制**
为了验证实验流程(消化、过滤、检测)的可靠性,每月使用PS标准颗粒进行回收实验以验证回收率。详细实验设计和结果如下:对于20微米的PS(25毫克/毫升,颗粒数:5.68×10?个/毫升),进行10倍系列稀释(共5次),每次稀释后进行10分钟超声处理以确保均匀分布。最终稀释溶液(第5次稀释)的浓度约为57个颗粒/毫升。将0.4毫升该溶液转移到玻璃烧杯中,与15毫升浓硝酸混合,然后进行相同的消化(50°C,3天)和过滤(1微米硅膜)处理。所有加标的过滤膜均使用与测试样本相同的参数进行拉曼微光谱分析。回收率计算为(检测到的颗粒数/理论颗粒数)×100%,最近实验的平均回收率为87.7%。在样本分析之前,先扫描微塑料标准品以确保仪器功能正常。
**2.7. 数据分析**
拉曼光谱数据使用OMNICxi软件处理。通过将样本光谱与库参考进行比较进行微塑料的定性分析,并记录定量数据以进行统计评估。所有实验数据收集在Excel中,并使用R版本R-4.4.3和GraphPad进行分析。连续变量以均值和标准差(SD)表示,分类变量以频率和相应比例表示。使用Spearman等级相关分析评估器官中微塑料颗粒大小和检测计数之间的关系。假发现率(FDR)校正控制多重比较。所有分析的显著性阈值均为p<0.05。
**3. 结果**
**3.1. 受试者的人口统计特征**
孕妇的平均年龄为30岁,平均妊娠期为22周(表1)。使用拉曼光谱在总共48个样本中检测微塑料,包括胎盘母体表面(MS)、胎盘胎儿表面(FS)、大脑、心脏、肺、肝脏和肠道组织。在检测到的微塑料中,PE是最主要的聚合物(占98.4%)。在所有器官中共鉴定出22个非PE微塑料,包括17个PET颗粒、2个PP颗粒、2个PVC颗粒和1个PS颗粒(图1、图2,补充材料1中的表1)。
**表1. 本研究参与者的 demographic 特征**
| 编号 | 年龄 | 妊娠周数 | 缺陷类型 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 1 | 30 | 30 | 严重先天性缺陷 |
| 2 | 22 | 22+ | 宫内胎儿死亡 |
| 3 | 24 | 24+ | 宫内胎儿死亡 |
| 4 | 25 | 23+ | 严重先天性缺陷 |
| 5 | 32 | 22+ | 严重先天性缺陷 |
| 6 | 32 | 26+ | 严重先天性缺陷 |
**图1. 各种微塑料的比例**
**图2. 检测到的微塑料颗粒的代表性图像,测量光谱(下方)与库匹配结果(上方)**。(约960厘米?1处的宽峰是硅膜基质的固有峰,不是来自微塑料。)
**3.2. 各病例中微塑料的分布**
所有6例病例均检测到微塑料,每例的微塑料总数范围从99到483个不等。具体来说,病例4的微塑料数量最多(483个),其次是病例3(307个)、病例5(286个)、病例2(182个)、病例6(109个)和病例1(99个)。就器官特异性微塑料阴性情况而言:只有病例1和4的胎盘胎儿表面呈阴性;病例6的肺和肠道中未检测到微塑料;其余所有器官在6个病例中均检测到微塑料(补充材料1中的图1)。
不同器官中的微塑料总数如下:胎盘母体表面(300个)、心脏(233个)、肝脏(230个)、大脑(213个)、肾脏(205个)、肺(125个)、肠道(81个)和胎盘胎儿表面(79个)。对于非PE微塑料,肾脏中的数量最多(10个),其次是胎盘母体表面(6个)、心脏(2个),大脑、肺、肝脏和肠道中各1个(表2,补充材料1中的图1)。
**表2. 胎儿组织中检测到的微塑料颗粒数量**
| 位置 | 数量 |
| -------------- | ------------ |
| 胎盘母体表面 | 300 |
| 胎盘胎儿表面 | 79 |
| 大脑 | 213 |
| 心脏 | 233 |
| 肺 | 230 |
| 肝脏 | 177 |
| 肾脏 | 178 |
| 肠道 | 144 |
**3.3. 结论**各器官中微粒的大小
每种情况下微粒大小(μm)的四分位距(IQR)如下:案例1(25.7–53.3),案例2(25.2–50.6),案例3(30.3–63.1),案例4(25.7–61.6),案例5(28.2–58.8),案例6(28.2–65.7)。此外,每种情况下最大的微粒分布如下:案例1(426,心脏),案例2(737,肺),案例3(671,胎盘基质),案例4(558,胎盘基质),案例5(897,肝脏),案例6(465,心脏)。
各器官中微粒大小(μm)的IQR为:
胎盘基质(25.2–62.4),胎盘绒毛膜(30.3–81.7),大脑(25.7–53.2),心脏(28.2–60.2),肺(24.0–46.7),肝脏(29.5–63.3),肾脏(32.7–64.2),肠道(25.2–49.3)(见补充材料中的表3、s表2、3以及s图2、3)。
表3. 胎儿组织中检测到的微粒大小。中位数(IQR,μm)。
| 器官 | 胎盘基质 | 胎盘绒毛膜 | 大脑 | 心脏 | 肺 | 肝脏 | 肾脏 | 肠道 |
|------------|-------------|--------------|--------------|--------------|--------------|--------------|--------------|
| 1 | 38.0 | (28.1–97.3) | ND | 34.6 | 26.6 | 31.3 | 53.6 | 95.1 |
| 2 | ND | (28.3–73.7) | 26.1 | 225.5 | 30.3 | 63.8 | 42.0 |
| 3 | 26.4 | (20.1–32.6) | 344.9 | 68.1 | 26.8 | 36.9 | 33.7 |
| 4 | 25.2 | (25.2–105.0) | ND | 26.1 | 40.4 | 28.5 | 38.8 |
| 5 | 42.0 | (24.0–73.8) | ND | 26.4 | 29.3 | 543.2 | 30.1 |
| 6 | 28.2 | (22.8–32.9) | 30.3 | 26.1 | 203 | 33.7 |
在每个器官中检测到的最大微粒按大小排序为:肝脏(897 μm,案例5),肺(737 μm,案例2),胎盘基质(671 μm,案例3),胎盘绒毛膜(562 μm,案例3),大脑(476 μm,案例2),肾脏(472 μm,案例3),心脏(465 μm,案例6),肠道(203 μm,案例4)。
3.4. 不同器官间微粒的相关性分析
我们进行了基于假设的全面成对相关性分析,以探讨胎儿-胎盘单元中微粒的器官间分布模式,并阐明潜在的胎盘-胎儿微粒转移途径。
微粒数量相关性:胎盘基质与肺之间的相关性最强(r = 0.986,P = 0.0003,FDR调整后P = 0.0084)。肺与肾脏(r = 0.735)、胎盘基质与肾脏(r = 0.638)以及肝脏与肾脏(r = 0.580)之间存在中等程度的正相关性,但这些相关性在FDR校正后不显著。未发现显著的负相关性。
微粒大小相关性:胎盘基质与胎盘绒毛膜之间存在强正相关性(r = 0.949,P = 0.0513)。心脏与肠道之间存在强正相关性(r = 0.900,P = 0.0374),而肾脏与肠道(r = -0.900,P = 0.0374)以及心脏与肾脏(r = -0.829,P = 0.0416)之间存在强负相关性。所有大小相关性在FDR校正后均不显著(FDR调整后P > 0.35)(见补充材料中的s图4和s表4、5)。
4. 讨论
4.1. 证据与暴露途径
微粒已在广泛的人类组织中被检测到,包括正常生理状态和病理条件(Cheng等人,2024年;Roslan等人,2024年;Zangene等人,2024年)。最近的研究一致表明,微粒暴露与多种病理表现(包括慢性炎症、氧化应激和多系统器官功能障碍)的加剧有关。特别是在胎儿相关基质中检测到微粒引起了科学界的广泛关注:一些研究记录了微粒存在于胎盘组织、羊水和胎粪中,从而强调了产前暴露的可能性。动物研究进一步证实了这一点,发现在哺乳动物的胎儿组织中也检测到了微粒(Ferraboschi等人,2025年)。然而,尽管有这些令人信服的发现,但直接证据表明微粒在人类胎儿器官中的积累仍然缺乏,这在我们对子宫内暴露动态的理解上留下了一个关键空白。
为了解决这一基本科学问题,我们对受严重先天性畸形或子宫内死亡影响的胎儿的主要器官进行了全面分析,所有样本均获得了孕妇及其家庭的充分知情同意。通过表征这些组织中的微粒,我们试图确定这些微粒是否在妊娠期间会在人类胎儿器官中积累。
在胎儿肝脏和肺组织中检测到最大达800 μm的微粒是值得注意的。虽然这些尺寸看起来很大,但它们与成人组织中的发现一致,例如在肺组织中检测到的2475 μm微粒和静脉血栓中的1074 μm碎片(Roslan等人,2024年),这表明大微粒的积累不仅限于出生后,可能反映了跨生命阶段的共同暴露源或传输机制。这些大微粒在胎儿器官中的存在挑战了我们对胎盘传输机制的理解。理论上,胎盘屏障应能阻止大于10 μm的微粒通过,但这些大微粒仍然进入了胎儿系统(Wang等人,2024年)。一个合理的假设是它们通过完整性受损的胎盘绒毛进入。另一种可能是胎儿吞咽了含有聚集塑料的羊水。与主要通过吸入或摄入暴露的成人不同,胎儿的吸收独特地依赖于胎盘转移。
这一过程可能受到微粒化学成分的影响。例如,本研究中检测到的微粒中PE占98.4%,PE广泛用于食品包装、医疗设备和个人护理产品(Purohit等人,2025年)。这一模式在猫胎儿样本中也得到了验证,PE是鉴定出的聚合物之一,将其流行性与环境暴露源联系起来(Ferraboschi等人,2025年)。其在胎儿组织中的存在与先前在胎盘和胎粪样本中的发现一致,通常与母亲摄入受污染的水或食物有关(Ragusa等人,2022年;Garcia等人,2024年)。
我们基于三个核心生物学假设,对8个胎儿器官和胎盘附属物中的微粒数量和大小进行了全面的成对相关性分析,以解决当前胎儿微粒研究中的空白:首先,胎盘微粒的转移不是一个随机过程,微粒在胎儿器官中的分布可能遵循特定的组织/器官趋向性,但目前人类胎儿研究中缺乏实证数据;其次,胎盘是母体-胎儿微粒转移的核心界面,全面的相关性分析可以阐明潜在的胎盘-胎儿微粒转移途径;第三,胎儿-胎盘单元中微粒的富集和循环可能受到微粒大小或塑料聚合物特性的影响,而这一特征在现有研究中尚未明确。鉴于胎儿微粒数据的极度稀缺,这种探索性分析是系统描述胎儿-胎盘单元中微粒器官间分布的最低限度必要方法,并为后续基于假设的针对性研究奠定基础。相关性分析显示,胎儿-母体单元中微粒的分布是不均匀的。唯一在FDR校正后显著的关联是胎盘基质与胎儿肺之间的近乎完美的正相关性——这可能由胎儿的血流动力学解释:微粒穿过胎盘后首先进入循环系统,并遇到肺部血管,因为胎儿肺接收了大部分心室输出量,尽管在子宫内它并不参与呼吸功能。相比之下,其他器官之间的中等程度相关性在FDR校正后不显著,表明器官特异性沉积可能受到局部因素(如血流或吞噬活性)的影响。未发现微粒大小的显著相关性;未校正的强相关性可能反映了这个小样本中的随机变异,需要谨慎解释。
在检测到如此高比例的PE后,我们回顾性地检查了采样过程中可能接触样本的所有含有PE的物品。除了由PE制成的防漏层外,其他接触样本的物品均不含显著量的PE成分——例如,用于储存组织的离心管是由PP制成的。此外,防漏层并未直接接触尸体或采样组织,在采样过程中也未观察到防漏层的明显损坏。采样期间还进行了空白对照实验,空白样本中未检测到PE。因此,我们认为检测到的PE不太可能来自外部污染,这支持了我们发现的生物学相关性。
然而,我们也必须考虑PE颗粒高丰度和大尺寸的另一种解释:医院环境中充满了基于PE的消耗品,如标本托盘、手术刀包装纸、静脉输液袋、包装薄膜。如果组织在采集、储存或运输过程中接触到这些材料,即使时间很短,也可能发生表面污染。虽然我们的程序空白样本未显示PE信号,并且所有消化步骤都使用玻璃器皿,但我们不能完全排除分析前来自临床级塑料的污染。因此,我们公开承认这一局限性,并强调即使部分检测到的微粒来自采样程序,这也突显了该领域的一个更广泛的方法学挑战:医疗环境中塑料的普遍存在可能会混淆跨器官系统的生物检测研究。
4.2. 胎儿组织中微粒的分布特征及个体间异质性
先前的研究已在胎盘组织中检测到微粒,并报告了胎盘微粒与脐带肝酶指标之间的相关性(Wang等人,2025年),而动物模型也检测到胎儿组织中微粒的积累及其相应的生物学反应(Bridgeman等人,2025年)。然而,关于人类胎儿器官中微粒与妊娠相关指标之间关联的相关数据仍然有限。
本研究的一个关键研究重点是分析胎儿器官中微粒的分布特征与病例临床结果之间的相关性。目前的数据显示两者之间没有一致的相关性:所有六个病例的胎儿器官中均检测到微粒,但微粒的分布模式、丰度和聚合物组成与胎儿畸形的类型或严重程度以及子宫内胎儿死亡的发生无关。胎儿组织中微粒的这种明显的个体间异质性表明,微粒在胎儿器官中的积累可能受到母亲暴露水平和个体生物学特征的影响,而不是与胎儿本身的病理状态相关。
上述结果表明,所包含病例中不良妊娠结果的发生是一个多因素过程,可能与遗传因素、母亲的身体状况和其他环境因素有关,胎儿器官中的微粒特征不能作为判断上述结果的单一指标。现有研究报道了在各种母体和胎儿相关基质中检测到微粒,并证实了微粒的胎盘转移能力,以及微粒暴露与胎盘功能、胎儿生长发育相关指标之间的相关性(Wan等人,2024年;Zhang等人,2024年;Ali-Hassanzadeh等人,2025年)。本研究中观察到的胎儿器官中微粒的分布丰富了人类胎儿组织中微粒的基本数据,需要通过大样本队列研究进一步验证微粒与胎儿发育特征之间的潜在关联。
4.3. 方法学考虑及对未来研究的启示
空间异质性是一个不可忽视的重要方面。每个器官仅在一个部位取样可能无法准确代表整个器官的负担。微粒可能在器官内的特定区域积累,例如富含血管的肝脏窦状隙,血液流动可能会携带并沉积微粒。器官内的驻留巨噬细胞也可能吞噬微粒,形成局部污染热点(Kuai等人,2024年)。
本研究中使用1 μm过滤器可能导致对纳米塑料颗粒的低估。亚微米颗粒更能够穿透细胞屏障,并可能在细胞水平上引起毒性。未来的研究应采用超离心或纳米颗粒追踪分析等技术来捕获这些更小、更具潜在危害性的颗粒。这些方法可以提供胎儿组织中微粒负担的更全面视图,特别是考虑到纳米塑料可能与细胞成分相互作用并干扰正常生理过程的潜力。
尽管实施了严格的污染控制措施(包括仅使用玻璃器皿的协议和监测空白样本),但仍无法完全消除空气中的微粒(Marfella等人,2024年;Song等人,2025年)。然而,空白对照中缺乏PE以及样本中一致检测到PE表明外源性污染对结果的影响很小。尽管如此,不能完全排除实验室进入前医院塑料(如手术器械或标本容器的PE包装)的污染可能性。因此,我们建议未来的研究记录组织采集过程中的所有塑料接触点,并实施现场去污,以区分真正的生物积累和程序性伪影。重要的是,即使部分检测到的微粒来自采样程序,这也强调了该领域的一个更广泛的方法学挑战:医疗环境中塑料的普遍存在可能会混淆跨器官系统的生物检测研究。
4.2. 胎儿组织中微粒的分布特征及个体间异质性
先前的研究已在胎盘组织中检测到微粒,并报告了胎盘微粒与人类研究中脐带肝酶指标之间的相关性(Wang等人,2025年),而动物模型也检测到胎儿组织中微粒的积累及其相应的生物学反应(Bridgeman等人,2025年)。然而,关于人类胎儿器官中微粒与妊娠相关指标之间关联的相关数据仍然有限。
本研究的一个关键研究重点是分析胎儿器官中微粒的分布特征与病例临床结果之间的相关性。目前的数据显示两者之间没有一致的相关性:所有六个病例的胎儿器官中均检测到微粒,但微粒的分布模式、丰度和聚合物组成与胎儿畸形的类型或严重程度以及子宫内胎儿死亡的发生无关。胎儿组织中微粒的这种明显的个体间异质性表明,微粒在胎儿器官中的积累可能受到母亲暴露水平和个体生物学特征的影响,而不是与胎儿本身的病理状态相关。
上述结果表明,所包含病例中不良妊娠结果的发生是一个多因素过程,可能与遗传因素、母亲的身体状况和其他环境因素有关,胎儿器官中的微粒特征不能作为判断上述结果的单一指标。现有研究报道了在各种母体和胎儿相关基质中检测到微粒,并证实了微粒的胎盘转移能力,以及微粒暴露与胎盘功能、胎儿生长发育相关指标之间的相关性(Wan等人,2024年;Zhang等人,2024年;Ali-Hassanzadeh等人,2025年)。本研究中观察到的胎儿器官中微粒的分布丰富了人类胎儿组织中微粒的基本数据,需要通过大样本队列研究进一步验证微粒与胎儿发育特征之间的潜在关联。
4.3. 方法学考虑及对未来研究的启示
空间异质性是一个不可忽视的关键方面。每个器官仅在一个部位取样可能无法准确代表整个器官的负担。微粒可能在器官内的特定区域积累,例如血管丰富的肝脏窦状隙,血液流动可能会携带并沉积微粒。器官内的驻留巨噬细胞也可能吞噬微粒,形成局部污染热点(Kuai等人,2024年)。
本研究中使用1 μm过滤器可能导致对纳米塑料颗粒的低估。亚微米颗粒更能够穿透细胞屏障,并可能在细胞水平上引起毒性。未来的研究应采用超离心或纳米颗粒追踪分析等技术来捕获这些更小、更具潜在危害性的颗粒。这些方法可以提供胎儿组织中微粒负担的更全面视图,特别是考虑到纳米塑料可能与细胞成分相互作用并干扰正常生理过程的潜力。
尽管实施了严格的污染控制措施(包括仅使用玻璃器皿的协议和监测空白样本),但仍无法完全消除空气中的微粒(Marfella等人,2024年;Song等人,2025年)。然而,空白对照中缺乏PE以及样本中一致检测到PE表明外源性污染对结果的影响很小。尽管如此,不能完全排除实验室进入前医院塑料(如手术器械或标本容器的PE包装)的污染可能性。因此,我们建议未来的研究记录组织采集过程中的所有塑料接触点,并实施现场去污,以区分真正的生物积累和程序性伪影。重要的是,即使发生了一些污染,多个内部器官中一致检测到的大PE碎片也强调了重新评估临床和研究环境中塑料使用的紧迫性。
5. 结论
本研究证实了关于胎儿中存在微粒的怀疑,确认微粒在胎儿子宫内发育期间存在于胎儿内部器官中。检测到的微粒主要是PE,大小从几微米到数百微米不等。尽管这些议员与不良胎儿结局之间的直接因果关系尚未确定,但结合其他文献报道(这些议员可能引发炎症和免疫反应以及肝功能损害),控制微塑料暴露问题亟需得到重视。
**伦理声明**
本研究已获得贵州中医药大学第一附属医院伦理委员会的批准(KW-2024001)。所有操作程序均严格遵循相关的伦理和卫生规定。所有参与者均提供了书面知情同意书,数据经过匿名处理以确保保密性。
**作者贡献声明**
李雪辉:资源提供、数据整理
向芳:数据分析、数据整理
陈玉江:监督、方法学设计、数据整理
郑伟贤:数据分析、数据整理
赵轩颖:资源提供、数据整理
严志梅:数据分析、数据整理
陈倩:数据分析、数据整理
齐雅:数据分析、数据整理
奚静宇:资源提供、数据整理
杨荣:资源提供、数据整理
曹天颖:数据分析、数据整理
谢波:资源提供、数据整理
王月:数据分析、数据整理
姜诗娜:数据分析、数据整理
张瑞怡:撰写与修订、初稿撰写、数据可视化、资金筹集、数据分析、概念构思
孟玉琼:资源提供、数据整理
周毅:资源提供、数据整理
陈蕾蕾:方法学设计、数据整理
杨一芳:数据分析、数据整理
周一元:数据分析、数据整理
翟婷婷:资源提供、数据整理
严书娟:撰写与修订、初稿撰写、项目管理、资金筹集、数据分析、概念构思
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