引言
在過去幾十年里，微塑料污染已成為全球環境面臨的嚴重問題。這些微小的塑料顆粒（直徑從幾微米到納米級別不等）幾乎無處不在，從海洋深處到極地冰蓋，從空氣中到我們的飲用水，微塑料的身影無處不在。更令人擔憂的是，隨着塑料製品的日益普及，這些微塑料不僅在環境中積累，而且逐漸滲透到人體的各個器官，成為潛在的健康威脅。
2月3日Nature Medicine的研究報道「Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains」，引起了廣泛關注，研究發現人體內尤其是大腦中的微塑料濃度正在顯著增加。這項研究通過對2016年和2024年兩期屍體樣本的比較，首次揭示了微塑料在人體內的積累趨勢，尤其是在肝臟、腎臟和大腦中的不同表現。研究發現，大腦中的微塑料濃度遠高於肝臟和腎臟，且隨着時間的推移，微塑料在大腦中的濃度顯著增加，尤其是在已診斷為痴呆症的個體中。這一發現不僅讓人震驚，更引發了對微塑料是否可能與神經退行性疾病（如阿爾茨海默病和血管性痴呆）之間潛在聯繫的廣泛討論。
微塑料污染的源頭是多方面的，包括日常生活中的塑料包裝、衣物纖維的脫落、工業排放等。儘管微塑料的存在早已被發現，但它們如何進入人體、在體內的分佈以及它們是否會對人體健康產生長遠影響，仍然是科學界亟待解答的問題。特別是在大腦這一至關重要的器官中，微塑料的積累是否會干擾神經功能，甚至與認知障礙的發生有關，仍然沒有定論。
這項研究的發現為我們敲響了警鐘，表明環境污染正在以一種我們未曾完全意識到的方式影響我們的健康。微塑料是否能成為未來疾病的「隱形殺手」？它們在大腦中的沉積是否是導致神經退行性疾病的一個因素？這些問題亟待進一步的科學探索，而這項研究無疑為我們提供了深入了解這一問題的關鍵數據。
微塑料的全球蔓延：你我身邊的隱形威脅
微塑料一般是指直徑小於5毫米的塑料顆粒或碎片，它們可能源自塑料製品的降解過程，或者本身就是生產過程中就已製造出的微小顆粒。這些塑料顆粒因其體積小、堅固耐用以及化學穩定性強，難以自然降解，因此在環境中廣泛存在，且難以清除。
微塑料的來源廣泛。日常生活中，我們所使用的塑料包裝、塑料袋、合成纖維的衣物以及一些個人護理產品中的微珠，都是微塑料的重要來源。例如，洗滌合成纖維衣物時，衣物中的合成纖維會脫落，進入下水道系統，最終進入水體並進入食物鏈。另一大來源則是塑料包裝的降解，尤其是那些長時間暴露在環境中的塑料製品，在陽光、風吹雨打等自然因素作用下逐漸分解為微小顆粒，進入環境。
隨着塑料的廣泛使用，微塑料的數量也呈指數級增長。根據統計，全球每年生產的塑料製品超過3億噸，而其中相當一部分塑料製品最終成為了微塑料。這些微小顆粒無論是漂浮在水中，還是附着在空氣中的塵埃里，微塑料正逐步進入我們的日常生活，成為人類健康的隱形威脅。
微塑料的普遍存在
微塑料不僅僅存在於我們可以看到的環境中，它們已經滲透到水源、空氣、土壤和食物鏈中。根據研究，微塑料已經在全球大部分地區的水體中被發現，尤其是在大城市和工業區的河流和海洋中。微塑料通過水體進入海洋後，成為水生生物（如魚類、貝類和浮游生物）的攝取對象，這些水生生物最終進入我們的食物鏈，成為我們不經意間攝入的微塑料來源。
空氣中的微塑料顆粒也是我們日常生活中的潛在風險。有些微塑料顆粒的直徑非常微小，它們可以隨風飄散，最終進入呼吸系統。研究表明，尤其在塑料污染較嚴重的地區，空氣中的微塑料濃度可能遠高於我們預期的水平。這些顆粒不僅能進入我們的肺部，還可能通過血液循環進入身體的其他部位。
在這些過程中，微塑料通過無聲無息的方式，滲透到我們賴以生存的自然環境中，並在不知不覺中進入人體。
微塑料進入人體：未曾察覺的健康威脅
人體內的微塑料積累
在人體內，微塑料的積累逐漸引起了研究人員的關注。研究發現，微塑料在肝臟、腎臟和大腦等重要器官中都有較高的濃度。通過使用熱解氣相色譜-質譜聯用技術（Py-GC/MS），研究人員能夠準確地檢測並定量微塑料在人體組織中的濃度。根據研究數據，2024年樣本中，肝臟和腎臟的微塑料濃度分別為433 µg/g和404 µg/g，而大腦中的微塑料濃度則顯著高於其他器官，達到了4917 µg/g。這一發現表明，大腦作為人體最複雜的器官之一，可能比其他器官更容易積累微塑料。尤其是聚乙烯（PE）的含量，這種塑料在大腦中的佔比高達75%。PE是一種常見的塑料材料，廣泛用於包裝、塑料袋、衣物和其他日常用品中。根據研究數據，PE在大腦中的高濃度可能與其對塑料的選擇性積累有關。
此外，研究還發現，微塑料在大腦中的積累不僅僅是聚乙烯，其他種類的塑料也以不同的比例存在。儘管PE在大腦中的濃度最高，但聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）和丁苯橡膠（SBR）等塑料材料在大腦中的積累也有所體現。這些塑料材料通常通過空氣、食物或水源進入人體，並逐漸在各個器官中積累。特別是在大腦中，這些微小的塑料顆粒不僅在神經細胞間隙中積累，還可能進入腦血管系統，影響血腦屏障的功能。
研究顯示，微塑料的積累與時間密切相關。2024年樣本中，大腦中的微塑料濃度普遍高於2016年的樣本，這表明隨着時間的推移，微塑料在人體中的濃度不斷上升。具體來說，2024年大腦樣本中的微塑料濃度為4917 µg/g，而2016年樣本中的濃度為3345 µg/g。這一趨勢反映了微塑料污染的逐年加劇，特別是在大腦等關鍵器官中的積累。隨着環境中微塑料濃度的升高，人體內的微塑料積累也在持續增加。
微塑料（MNP）在樣本中的濃度（Credit:Nature Medicine）
微塑料濃度的整體分佈：圖a顯示了肝臟、腎臟和大腦中微塑料的濃度，樣本來自20-28個不同參與者。數據顯示，大腦中的微塑料濃度顯著高於肝臟和腎臟（P < 0.0001），通過兩組間的統計比較（Mann-Whitney檢驗）得出顯著差異。此外，2016年和2024年的大腦樣本也存在顯著差異，這些數據通過兩樣本的Mann-Whitney檢驗進行了驗證。
微塑料的聚合物分佈：圖b展示了12種不同聚合物在肝臟、腎臟和大腦中的分佈，結果表明，聚乙烯（PE）在大腦中的積累遠高於肝臟或腎臟。
聚乙烯濃度的趨勢：圖c中，PE的濃度在所有器官中表現出相似的趨勢，其濃度高於其他塑料材料，並且在大腦中濃度最高。
不同來源的腦樣本：圖d展示了來自1997至2013年間不同來源的腦樣本（如來自杜克大學、哈佛大學和馬里蘭大學等腦組織庫）的微塑料濃度。結果表明，來自這些機構的腦樣本的微塑料濃度較低。與此相比，來自新墨西哥大學（UNM）腦組織庫的痴呆症患者樣本（n=12）中，微塑料濃度顯著較高。
痴呆症與微塑料積累的關係：來自新墨西哥大學的痴呆症患者的腦組織樣本中，微塑料濃度遠高於未患痴呆症的正常人群。這一現象的線性回歸趨勢顯示出顯著的統計意義（P < 0.0001），R²值為0.3982，表明微塑料濃度與痴呆症的診斷之間可能存在某種相關性。
微塑料對大腦健康的潛在影響
儘管目前尚無確鑿證據表明微塑料直接導致神經退行性疾病，但研究結果無疑為微塑料可能對大腦健康產生影響提供了重要線索。研究人員推測，微塑料顆粒的積累可能通過幾種機制影響大腦功能。首先，微塑料顆粒可能引發局部的免疫反應，導致神經炎症。長期的神經炎症已被證明與阿爾茨海默病（AD）等神經退行性疾病的發生密切相關。其次，微塑料可能通過破壞神經細胞的膜結構或干擾細胞間的信號傳導，影響神經細胞的正常功能。
研究表明，在患有痴呆症的患者的大腦樣本中，微塑料的積累明顯更為顯著。這些患者的大腦中，微塑料不僅大量存在於神經組織內，還在血管壁和免疫細胞周圍積聚。具體來說，微塑料在痴呆症患者的大腦中的濃度達到了26,076 µg/g，這一數值顯著高於正常人群的大腦樣本。儘管我們不能簡單地將微塑料的積累與痴呆症的發生直接關聯，但微塑料可能通過加劇大腦中的免疫反應或影響神經傳遞，成為神經退行性疾病發展的一個潛在因素。
此外，微塑料的長期積累可能還會干擾腦血管的正常功能。研究表明，微塑料顆粒可能會破壞血腦屏障的完整性，增加有害物質進入大腦的機會，進一步加劇神經細胞的損傷。隨着微塑料污染的不斷加劇，尤其是在都市環境中，這一問題可能會變得更加突出。
應對微塑料污染：從個體到社會的行動
面對微塑料污染的日益嚴重，我們每個人在減少微塑料暴露方面都可以發揮重要作用。從日常生活中的小細節到大規模的社會行動，我們都可以採取有效的措施，減少微塑料對人體的潛在威脅。
減少一次性塑料使用
最直接且有效的措施之一是減少一次性塑料製品的使用。例如，避免使用塑料袋、一次性塑料餐具和塑料包裝。通過選擇可重複使用的購物袋、玻璃或不鏽鋼容器來替代一次性塑料製品，個人可以在很大程度上減少微塑料的攝入。根據研究，塑料包裝和食品容器是微塑料通過飲食進入人體的主要途徑之一。轉向使用環保材料，既能減少塑料污染，也能有效降低微塑料暴露的風險。
優化衣物選擇，減少微纖維排放
除了塑料包裝，合成纖維的衣物也是微塑料的重要來源。合成纖維（如聚酯、尼龍等）在洗滌過程中會釋放出微小的纖維顆粒，這些顆粒最終進入水體並進入食物鏈。每次洗衣時，合成纖維的衣物都會掉落數千微小纖維，最終可能成為我們無意中攝入的微塑料。減少合成纖維的使用，選擇天然纖維（如棉、羊毛和絲綢）作為衣物材料，是一種有效的策略。此外，使用微纖維過濾器來捕捉洗衣水中的微塑料顆粒，也是一種能夠減少微塑料排放的有效手段。
改善飲用水的質量
水是微塑料污染的重要載體。根據研究，微塑料顆粒已經在全球的河流、湖泊和海洋中普遍存在，飲用水中的微塑料顆粒可能成為我們身體中微塑料的來源之一。為了減少通過飲用水攝入微塑料，使用高效的水過濾系統是一個行之有效的方法。現代水處理技術可以有效去除水中的微塑料顆粒，減少其對人體的影響。此外，飲用瓶裝水時，選擇那些採用環保材料或不含微塑料的瓶子，也是減少暴露的一種方式。
減少空氣中的微塑料顆粒
微塑料不僅可以通過食物和水進入人體，它們還通過空氣中的微小顆粒進入呼吸系統。特別是在塑料污染較嚴重的地區，空氣中的微塑料濃度可能更高。為了減少空氣中微塑料的吸入，我們可以採取保持室內空氣流通、避免使用含有微塑料顆粒的清潔產品等措施。此外，佩戴口罩、避免在污染較重的地區長時間停留，也能有效減少通過呼吸途徑攝入微塑料的風險。
社會行動：更嚴格的環境政策和監管
儘管個人可以採取措施減少微塑料的暴露，但要真正解決微塑料污染問題，仍然需要社會層面的大規模行動。這不僅僅是每個人的責任，更需要政府、企業和全球環保組織的共同努力。
推動政策法規的制定與執行
政府應當制定和執行更嚴格的塑料生產和使用政策，減少一次性塑料的生產與消費。為了減少塑料製品對環境的污染，政府可以採取一系列措施，如徵收塑料稅、提供塑料替代品的補貼、鼓勵塑料回收和再利用等。通過政策的引導和約束，可以大幅減少塑料的生產和廢棄，進而減少微塑料污染的源頭。
同時，政府還應加強對微塑料污染的監測與治理，特別是在水體和空氣中的微塑料污染。通過制定微塑料的濃度限值和標準，推動各國環保機構和研究機構開展微塑料的監測與治理工作，確保公眾的健康不受微塑料的威脅。
推動塑料回收與循環經濟
目前，大部分塑料製品最終都會進入垃圾填埋場、河流或海洋，成為微塑料污染的源頭。要有效應對這一問題，必須建立完善的塑料回收體系，推動塑料製品的回收與再利用。塑料循環經濟是一種有效的解決方案，通過減少塑料的生產和廢棄，促進塑料材料的循環使用，能夠顯著減少微塑料污染。
此外，政府應鼓勵企業研發可降解的環保塑料替代品。隨着科技的發展，越來越多的可降解塑料和替代材料被投入使用，這些材料不僅能減少微塑料的產生，還能減少環境污染的長期負擔。政府應通過政策支持和資金投入，推動這些環保替代品的研發和應用。
全球合作與國際行動
微塑料污染是一個全球性問題，單靠某一國或某一地區的努力是遠遠不夠的。全球各國應加強合作，共同應對微塑料污染的挑戰。通過制定國際環保協議，推動全球範圍內的環境保護行動，可以有效控制微塑料的排放。全球環保組織和跨國企業應加強合作，推動全世界範圍內的塑料減少和回收工作。
此外，跨國科研合作也是非常重要的。全球的研究人員應攜手開展微塑料的跨國監測與研究工作，深入探索微塑料對人體健康、生態環境以及全球氣候變化的長遠影響。通過分享數據和研究成果，可以加速科學對微塑料污染的認識，並推動全球政策的完善。
參考文獻
Nihart AJ, Garcia MA, El Hayek E, Liu R, Olewine M, Kingston JD, Castillo EF, Gullapalli RR, Howard T, Bleske B, Scott J, Gonzalez-Estrella J, Gross JM, Spilde M, Adolphi NL, Gallego DF, Jarrell HS, Dvorscak G, Zuluaga-Ruiz ME, West AB, Campen MJ. Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains. Nat Med. 2025 Feb 3. doi: 10.1038/s41591-024-03453-1. Epub ahead of print. PMID: 39901044.
責編|探索君
排版|探索君
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