微塑料对动脉粥样硬化影响的研究进展2026

微塑料对动脉粥样硬化影响的研究进展2026微塑料是指直径<5mm的塑料颗粒，其来源主要包括大塑料物品的降解、工业生产过程中产生的塑料颗粒以及日常生活中使用的塑料产品。微塑料不仅存在于海洋和水体中，也被发现于土壤、空气和生物体内［1］。其特性包括小尺寸、轻质、化学稳定性以及能吸附环境污染物（包括重金属和有机污染物）等。这些特性使得微塑料能够在生态系统中长期存在，通过摄食或皮肤吸收的方式进入生物体，并在体内积累［2］。这种生物累积不仅影响生物的生理功能，还可能对人类健康构成潜在风险。在近年的研究中，微塑料已被证实存在于心血管系统中，可能导致炎症反应、氧化应激并影响内皮功能，从而与动脉粥样硬化的发生发展相关联［3-5］。01微塑料在心血管系统中存在的证据有研究者从15例心脏外科手术患者中收集了样本，包括6个心包、6个心外膜脂肪组织、11个心包脂肪组织、3个心肌、5个左心耳、7对术前和术后静脉血样本，使用激光直接红外化学成像系统和扫描电子显微镜在其中5种组织样本中发现了9种微塑料，最大直径为469μm，证实了微塑料存在于人类心脏及其周围组织中［6］。Liu等［5］在17个人体动脉组织样本（包括4个冠状动脉、7个颈动脉和6个主动脉）中，无一例外均检测到了微塑料，浓度范围52.62～225.23μg/g动脉组织，平均（118.66±53.87）μg/g，种类上共有四种：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚氯乙烯和聚乙烯。与以往研究中使用相同方法在人体血液（1.6μg/ml）和精液（15.34μg/ml）中检测的数据相比，动脉组织中微塑料的浓度明显升高。人体的循环系统是封闭的，动脉不会直接接触到环境中的微塑料，因此推测很可能是由血液中的微塑料沉积而成。02微塑料与动脉粥样硬化的相关性有研究者招募了20例颈动脉颅外段狭窄患者和10名对照者，对血管造影术前采集的血液样本通过热解-气相色谱-质谱法、激光直接红外光谱法和扫描电子显微镜进行分析，实施了严格的质量控制措施以防止污染。所有血液样本均检测到了微塑料，动脉狭窄组的浓度显著高于对照组［（174.89±24.95）μg/g比（79.82±31.73）μg/g，P<0.001］，其中聚氯乙烯和聚酰胺66是最丰富的检测聚合物。进一步的分析表明，微塑料浓度较高可能与动脉狭窄程度更严重有关（P<0.001）。在这项研究中，研究者发现外周动脉狭窄患者血液中微塑料水平显著升高，微塑料浓度与动脉狭窄程度之间存在显著的相关性［7］。另一项研究纳入101名参与者，包括19名对照者（冠状动脉造影正常）和82例急性冠脉综合征患者。研究结果显示，急性冠脉综合征患者血液中的微塑料浓度高于对照组（161.65μg/g比100.13μg/g，P=0.0016），其中急性心肌梗死患者的微塑料负载高于不稳定型心绞痛患者（P＜0.001）。此外，冠状动脉疾病中高风险患者的微塑料累积量显著高于低风险患者（P＜0.0001）。微塑料水平升高，与白细胞介素6和白细胞介素12含量增加，以及B淋巴细胞和自然杀伤细胞计数升高之间存在显著关系。这些结果表明，微塑料与急性冠脉综合征的血管病理复杂性和免疫炎症反应存在关联，突出了进行针对性研究以阐明这种关联机制的关键需求［3］。Marfella等［4］开展了一项前瞻性、多中心、观察性研究，共纳入304例因无症状颈动脉疾病而接受颈动脉内膜切除术的患者，使用热解-气相色谱-质谱法、稳定同位素分析和电子显微镜对切除的颈动脉斑块标本进行分析，以检测微塑料和纳米塑料的存在情况。采用酶联免疫吸附试验和免疫组化法评估炎症生物标志物。257例患者完成了平均（33.7±6.9）个月的随访。150例（58.4%）患者的颈动脉斑块中检测到了聚乙烯，平均水平为（21.7±24.5）μg/mg斑块；31例（12.1%）患者的斑块中还检测到了可测量水平的聚氯乙烯，平均水平为（5.2±2.4）μg/mg斑块。电子显微镜观察显示，斑块巨噬细胞中存在可见的、边缘锯齿状的外来颗粒，并散布在外部碎屑中（图1）。影像学分析表明，其中一些颗粒包含氯。斑块中检测到微塑料和纳米塑料的患者发生心肌梗死、卒中或任何原因死亡的复合终点事件的风险高于未检测到微塑料和纳米塑料的患者（HR=4.53，95%CI：2.00～10.27，P<0.001）。以上研究提示，微塑料可能与动脉硬化的程度及预后相关。03微塑料引发炎症反应炎症细胞因子在动脉粥样硬化的发生和发展中起着关键作用。研究表明，细胞因子如肿瘤坏死因子α、白细胞介素6和白细胞介素1β等在动脉粥样硬化的病理过程中具有重要的调节作用。这些细胞因子不仅促进了动脉内皮细胞的激活，还促进了单核细胞的黏附和浸润，进而加速动脉粥样硬化斑块的形成［8］。研究表明，微塑料的暴露可通过激活多种信号通路，导致机体产生炎症反应。例如，有研究者将1周龄的雏鸡暴露于环境相关浓度的0.02、0.4和8mg/kg聚苯乙烯微塑料饲料中5周，结果显示，微塑料导致的微观结构损伤表现为细胞排列紊乱和空泡化，提示脾脏发炎。超微结构损伤（包括膜溶解、线粒体空泡化）同样表明，微塑料暴露可引发脾脏炎症反应。同时，活性氧和丙二醛的增加，以及超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽S-转移酶的失活表明脾脏发生氧化应激。此外，包括肿瘤坏死因子α、干扰素γ、白细胞介素1β和白细胞介素6在内的促炎细胞因子水平升高，而抗炎细胞因子白细胞介素10水平降低，同样提示脾脏存在炎症。此外，转录组分析显示，微塑料通过激活p38促分裂原活化的蛋白质激酶通路和肿瘤坏死因子信号刺激在脾脏引发炎症反应。信号刺激还加剧了脾脏细胞的凋亡。上述提示，微塑料通过诱导活性氧的产生，进而激活p38促分裂原活化的蛋白质激酶通路和肿瘤坏死因子信号通路，导致免疫细胞的激活和炎症因子的释放［9］。此外，聚苯乙烯微塑料的暴露被证实能够通过靶向Toll样受体2激活核因子κB信号通路，从而引起肺损伤和全身性炎症［10］。这些研究结果显示，微塑料不仅直接影响免疫细胞的功能，还可能通过调节细胞因子的表达，进一步增强炎症反应。研究发现，微塑料暴露会导致斑马鱼的转录组变化和行为改变，提示其对免疫系统的广泛影响［11］。因此，微塑料的免疫诱导作用不仅限于局部反应，还可能引发系统性炎症。04微塑料引发氧化应激氧化应激是指机体在氧化与抗氧化之间失衡，导致活性氧和自由基的过度产生，从而引发细胞损伤和功能障碍的生理状态。氧化应激的产生可由多种因素诱导，包括环境污染、辐射、药物及生理病理状态等。活性氧物质如超氧阴离子、过氧化氢和羟自由基等，能够与细胞中的脂质、蛋白质和DNA等生物大分子发生反应，导致细胞膜的氧化损伤、蛋白质的变性和基因突变等一系列不良后果。氧化应激是动脉粥样硬化发生和发展的主要风险因素［12］。研究表明，微塑料能够通过多种机制引发氧化应激。例如，微塑料的物理特性（如粒径和形状）可能导致其在生物体内的积累，进而引发细胞的机械损伤和炎症反应［13］。此外，微塑料表面的化学物质和添加剂（如重金属和有机污染物）也可能通过释放活性氧种类，直接影响细胞的抗氧化能力，导致氧化应激的加剧［14］。例如，有研究发现，微塑料的摄入会导致海洋生物如贻贝和虾等的氧化应激反应增强，表现为抗氧化酶活性下降和脂质过氧化水平升高［15］。这些结果提示，微塑料不仅是物理污染物，更是潜在的生物毒性物质，能够通过诱导氧化应激影响生态系统和人类健康。05微塑料对内皮功能的影响在动脉粥样硬化的发生发展中，内皮细胞的功能障碍被认为是关键的早期事件之一。内皮细胞通过分泌一系列生物活性物质，如一氧化氮、内皮素和前列腺素，调节血管的收缩与舒张，保持血管的正常生理状态。研究表明，内皮细胞功能的损伤可导致血管内皮的炎症反应、细胞凋亡及血栓形成，从而促进动脉粥样硬化的发生［16］。此外，内皮细胞在脂质代谢中的作用也不容忽视，异常的内皮功能会导致低密度脂蛋白胆固醇在血管壁的积聚，进一步加重动脉粥样硬化的进程［17］。研究发现，微塑料能够通过多种机制损伤内皮细胞导致其功能障碍。例如，聚苯乙烯微塑料被证实会显著降低人脐静脉内皮细胞的存活率并抑制其管状结构形成能力（图2），这表明微塑料对内皮细胞具有毒性作用［18］。此外，微塑料还可能通过诱导内皮细胞的凋亡来加重内皮损伤，这一过程与NLRP3炎症小体的激活密切相关［19］。在长期暴露于微塑料的情况下，内皮细胞会出现显著的炎症反应，进一步导致内皮功能的下降［20］。06现有研究的局限性与未来研究方向通过对现有文献的综合分析，我们可以看到微塑料在生物体内的积累可能通过多种机制影响心血管健康，其中包括诱导氧化应激、炎症反应及内皮功能障碍等。这些机制的逐步揭示为理解微塑料在动脉粥样硬化发生中的角色提供了重要线索。尽管当前的研究成果为微塑料与动脉粥样硬化之间的关联提供了初步证据，但研究方法的多样性和结果的不一致性也提醒我们在解读这些结果时要持谨慎态度。不同研究可能因实验设计、样本来源、微塑料类型及暴露时间的差异而得出相互矛盾的结论。在基础研究中，商业微塑料直接施用于细胞、类器官或动物体内。尽管结果可能因微塑料特性、施用途径、暴露剂量和持续时间等因素而有所不同，但这些观察结果可以在实验环境中进行分析。然而，在临床研究中，微塑料与临床结果之间的关联不能单独归因于微塑料的作用，因为还有多种环境污染物同时存在。因此，与微塑料相关的人类研究结果应始终被视为微塑料与相关污染物共同作用的结果。考虑到大多数环境污染物的分布存在显著的地理差异，微塑料相关污染物的存在也显示出明显的地理多样性。这意味着相同性质和暴露模式的微塑料暴露，在不同人群中可能因共存污染物的差异而产生不同的结果。因此，在人类微塑料研究中获得一致的结果可能本质上是困难的