《Journal of Advanced Research》：Association between exposure to microplastics and lipid disorders: A case-control study
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為明確微塑料(MPs)人體內暴露是否與脂質代謝紊亂存在關聯，研究人員開展了一項病例對照研究。通過激光直接紅外(LDIR)光譜技術檢測支氣管肺泡灌洗液(BALF)中的微塑料，并結合logistic回歸等統計方法分析其與高脂血癥(Hyperlipidemia)及血脂異常(Dyslipidemia)的關聯。研究發現，總微塑料、總聚乙烯(PE)及PE的暴露量每增加100單位，患高脂血癥和血脂異常的風險顯著升高(OR值均大于1)，并與總膽固醇(TC)水平升高相關。這為微塑料對人體脂質代謝的潛在危害提供了新的人群證據。
想象一下，我們每天呼吸的空氣中，除了氧氣和塵埃，可能還漂浮著數以億計的微小塑料碎片。全球塑料產量在2019年已達36.8億噸，預計到2050年將飆升至250億噸。從生產、使用到廢棄，塑料會釋放出尺寸小于5毫米的顆粒，即微塑料，造成了廣泛的環境污染。更令人不安的是，近期的研究已在人體肺組織、胎盤、肝臟、血液乃至大腦中檢測到了微塑料的存在。它們正成為一個日益嚴峻的環境健康問題。
與此同時，另一種全球性的健康挑戰——脂質代謝紊亂（以總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)升高和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)降低為特征）的患病率在過去十年急劇上升。它是心血管疾病(CVD)最重要的風險因素之一。動物實驗和一些機制研究提示，微塑料可能通過其高疏水性、吸附脂肪酶或誘導氧化應激反應，干擾脂質消化與代謝，從而促進脂質紊亂的發生。然而，關于人體內微塑料暴露與脂質紊亂之間關系的流行病學證據卻非常稀缺。
為了填補這一關鍵的知識空白，由Wenfeng Lu、Xiaole Xu、Lieyang Fan、Han Zhang、Chenghui Zhong、Changli Tu、Hongjie Shen、Liqiu Qiu、Meiqi Lan、Mengnan He、Jiajing Wang、Jingwen Fang、Shaojuan Wang、Zhizun Deng、Yingxin Chen、Xiaoliang Li、Jing Liu和Yun Zhou組成的中國研究團隊，開展了一項深入的病例對照研究，相關成果發表在《Journal of Advanced Research》上。
為了探究人體內微塑料暴露與脂質紊亂的關聯，研究人員采用了幾個關鍵技術方法。首先，研究基于“肺癌隊列”的基線人群，在2020年至2022年間于中國珠海招募了239名需接受纖維支氣管鏡檢查并收集支氣管肺泡灌洗液(BALF)的患者，構建了病例對照樣本。其次，研究采用激光直接紅外(LDIR)光譜技術對BALF樣本中的微塑料進行定性和定量分析，該技術能高通量、自動化地識別微塑料類型，并獲取其數量濃度及物理特征（如粒徑、形態）。最后，研究利用logistic回歸模型和限制性立方樣條(RCS)等方法，分析微塑料暴露與高脂血癥、血脂異常風險之間的關聯及暴露-反應關系，并校正了人口學、生活方式、臨床病史及微塑料物理特征等多種協變量。
研究結果揭示了以下重要發現：
1. 研究人群特征與微塑料檢出情況
研究共納入239名患者，其中高脂血癥病例36例，血脂異常病例44例。病例組與對照組在多數人口學特征上無顯著差異，但病例組中哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)病史，以及飲酒、吸煙的比例更高，且多個血脂標志物水平顯著升高。微塑料在97.9%的BALF樣本中被檢出，共鑒定出14種主要類型，其中聚乙烯(PE)是優勢聚合物。微塑料的平均濃度為370 (標準差677) 顆粒/升，且大多為直徑20–50 μm、面積500–3000 μm2的微纖維。
2. 微塑料暴露與脂質紊亂風險的關聯
Logistic回歸分析顯示，總微塑料、總PE（PE與高密度聚乙烯(HDPE)之和）及PE的暴露量與高脂血癥和血脂異常風險均呈顯著正相關。具體而言，每增加100單位，患高脂血癥的調整后比值比(OR)分別為1.054、1.076和1.081；患血脂異常的調整后OR分別為1.061、1.085和1.087。此外，檢測出聚丙烯(PP)的患者，其血脂異常風險是未檢出者的2.667倍。暴露-反應曲線分析表明，除聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)外，總微塑料及特定類型微塑料的暴露與兩種脂質紊亂風險之間不存在顯著的非線性關系。
3. 微塑料暴露與血脂標志物的關聯
線性回歸分析進一步發現，總微塑料、總PE和PE的暴露量與總膽固醇(TC)水平升高顯著相關。例如，總微塑料每增加一個四分位距(IQR, 315顆粒/升)，TC水平平均升高0.146 mmol/L。這提示TC升高可能是微塑料導致脂質紊亂的關鍵機制之一。
4. 敏感性分析證實結果穩健性
研究進行了一系列敏感性分析，包括改變微塑料識別的匹配度閾值、調整核心協變量、對濃度進行對數轉換、使用更嚴格的對照組以及進行錯誤發現率(FDR)校正等。結果表明，雖然FDR校正后部分特定聚合物的關聯不再顯著，但總微塑料暴露與脂質紊亂的關聯以及PE暴露所顯示出的最強信號依然穩健，支持主要結論的可靠性。
結論與討論：
本研究首次在人體水平上定量揭示了呼吸道微塑料內暴露與脂質代謝紊亂（高脂血癥和血脂異常）之間存在顯著的正向關聯，且這種關聯呈現線性、單調遞增的趨勢。其中，聚乙烯(PE)作為環境中和人體內最優勢的微塑料類型，顯示了最強的關聯信號。研究還發現，微塑料暴露與總膽固醇(TC)這一關鍵血脂標志物的升高密切相關。
這一發現具有多重重要意義。首先，它提供了微塑料危害人類脂質健康的首批直接流行病學證據，將環境污染物暴露與全球高發的代謝性疾病聯系起來。其次，研究強調了吸入是微塑料進入人體并可能引發系統性健康效應的重要途徑。微塑料在肺部沉積可能引發局部乃至全身性炎癥，其脂溶性特性可能促進其向肝臟等代謝器官遷移，直接干擾脂質穩態。再者，研究采用了能保留微塑料物理特征的LDIR檢測技術，使得在評估健康風險時能同時考慮微塑料的數量濃度、粒徑和形態，比單純使用質量濃度的方法更能反映其真實的生物效應。最后，研究結果指向了以PE為代表的微塑料可能通過干擾脂質代謝，進而增加心血管疾病風險的新通路，為理解和管理環境因素導致的慢性病提供了新的視角。
當然，本研究作為病例對照研究，尚不能確立因果關系，且結果推廣到一般人群需謹慎。未來的研究需要在前瞻性隊列中驗證這一關聯，并深入探索微塑料干擾脂質代謝的具體分子機制。盡管如此，這項研究無疑敲響了警鐘，提醒我們亟需采取行動，從源頭上減少塑料污染，并制定針對性策略，以減輕微塑料暴露對公眾健康的潛在威脅。
