本文作者:云也
微塑料,是各種塑料制品崩解到最細微時形成的碎片。
每個人體內(nèi)都有微塑料。據(jù)估算,我們平均每周攝入大約 5g 微塑料——相當于一張銀行卡。喝水、吃飯、呼吸、皮膚接觸,生活中幾乎每時每刻我們都在攝入微塑料。[1]
但這些方式,還必須通過人體屏障這道最后防線,攝入量大減。但就在本月,中國研究團隊發(fā)表的論文,提出了一種更讓人擔憂的攝入方式:一次 PCI 手術(shù),就能攜帶 4 萬余個微塑料直接進入血液!
與從環(huán)境中攝入微塑料不同,手術(shù)、打針這些醫(yī)療手段,能幫助微塑料繞開人體屏障的防護,不僅攝入量大,而且還沒有尺寸限制——大到肉眼可見的顆粒,都能直接進入人體。
為此,本文請到了首都醫(yī)科大學附屬北京安貞醫(yī)院劉圣博士(第一作者),和張銘教授(通訊作者),介紹這項最新成果,并討論醫(yī)源性微塑料污染問題究竟該如何看待。[2]
手術(shù)、打針…常見的醫(yī)療行為,讓上萬微塑料直接入血
化學性質(zhì)穩(wěn)定不易降解+體積較小容易遷移,讓微塑料已遍布大氣、水體和土壤。同樣,人體也不能幸免。
皮膚接觸、呼吸道吸入、消化道攝入……微塑料無孔不入,人體血液、胎盤、肺、肝、睪丸、精液、心臟等等,都已有微塑料沉積證據(jù)(詳情參見:人體 100% 發(fā)現(xiàn)!廚房海綿每月脫落上萬億微塑料,需要擔心嗎?|對話專家)。
但由于人體屏障效應,大型微塑料一般是不能進入人體的,只有少數(shù)小顆粒能真正到達體內(nèi)。然而,安貞醫(yī)院的這項最新研究揭示,以經(jīng)皮冠狀動脈介入(PCI)為代表的醫(yī)療行為,可能為微塑料進入人體提供了新的途徑。
而且,沒有尺寸限制。
研究概述
PCI 用到的許多器械和它們的包裝,都含有塑料材料,如導絲、導管、球囊和支架等。手術(shù)中,摩擦和碰撞不可避免,這就可能磨損釋放出微塑料顆粒,直接進入血液。
首先,研究收集了 23 名患者 PCI 前后的血樣:23 份 PCI 前的血樣中,有 22 份都發(fā)現(xiàn)了微塑料。
而當這些患者進行 PCI 手術(shù)以后,不僅唯一一份沒有微塑料的血樣中也發(fā)現(xiàn)了微塑料,而且與 PCI 前的血樣(4.96±3.40 個/10mL 血液)相比,PCI 后血樣(93.57±35.95 個/10mL 血液)中微塑料的濃度顯著升高。同時,PCI 后血液中微塑料顆粒的直徑均大于 PCI 前。
PCI 前后微塑料濃度
接著,團隊檢測了其中 8 名患者 PCI 后不同時間點血液中微塑料的濃度。結(jié)果顯示,與 PCI 后 0 小時相比,PCI 后 2 小時血液中微塑料的濃度有所降低,然后在 PCI 后 2、4、8、24 小時保持較穩(wěn)定水平,但仍遠高于 PCI 前。
而值得特別注意的是,與 PCI 后 0 小時相比,PCI 后 2、4、8 和 24 小時血液中 MPs 的大小有所減小。
微塑料大小減小,濃度也降低,這可能意味著更嚴重的問題:較大的微塑料不是被代謝掉了,而是在隨血液流經(jīng)全身組織后,更多沉積到組織器官,較小的微塑料則更容易留在血液中。
PCI 后不同時間點血液微塑料顆粒大小
為了弄清楚這些微塑料是來自手術(shù)器械還是其他污染,研究團隊檢測了 PCI 后增多的微塑料種類,主要是聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)和聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
接著,研究團隊對 PCI 中使用的八種器械(造影導絲、造影導管、指引導管、冠狀動脈導絲、冠狀動脈球囊和冠狀動脈支架、一次性輸液器和一次性注射器)進行了兩次清洗。
兩次器械清洗液中微塑料的數(shù)量和類型
在兩次清洗樣品中均檢測到大量的微塑料顆粒,其主要組分與 PCI 后血液中增加的微塑料的類型一致。
在顆粒尺寸上,PCI 前血樣中微塑料顆粒的直徑(最大 50μm)小于 PCI 后的(最大達到 213μm),均小于器械清洗液中的顆粒(最大 336μm)。
不同樣品中微塑料的直徑(μm)
此前有研究表明,只有小于 130μm 的顆粒才有機會通過腸道進入體內(nèi)——這就充分說明,是 PCI 讓微塑料顆粒直接與血液接觸,不需要穿越皮膚黏膜等機體生物屏障,讓大顆粒得以徑直進入體內(nèi)。
另外值得注意的是,一次性針筒和輸液器的清洗液中也含有微塑料,盡管與其他器械的清洗液相比數(shù)量較少,但這揭示的問題更加嚴峻——手術(shù)不是人人都做,但注射和輸液應用范圍可太廣了!
根據(jù) PCI 后血樣中微塑料濃度的升高值和人體血液量(約占體重的 7~8%)來推算,一次 PCI 將攜帶 4 萬余個微塑料直接進入血液。
對話作者:繞過屏障、不限大小,要警惕醫(yī)源污染
丁香園
現(xiàn)階段人類面臨的微塑料暴露,究竟有多嚴峻?
劉圣博士:微塑料通常化學性質(zhì)穩(wěn)定,不易降解,同時尺寸較小,容易在環(huán)境中遷移,因此微塑料廣泛存在于水體、土壤以及大氣環(huán)境中,人類時刻面臨著微塑料暴露的風險。
目前普遍認為,我們主要通過三種途徑與微塑料接觸:皮膚直接接觸、呼吸道吸入、消化道攝入。
很多日用品,如洗面奶、清潔劑、牙膏等,都會添加微塑料顆粒來達到清潔效果,使用過程中就必然會與皮膚直接接觸。同時,大氣中廣泛存在的微塑料,也會隨著呼吸進入我們的呼吸道。許多食物和飲水中也含有大量微塑料,被我們吃進去,接觸消化道。
可以看到,這些微塑料暴露方式,就是我們生活中必須做的事。不可避免,我們每天都在與微塑料親密接觸。
張銘教授:如果是人體只是單純暴露于微塑料那還并不可怕,關(guān)鍵是部分微塑料能在暴露過程中進入人體。
目前已經(jīng)在人體多種組織器官中發(fā)現(xiàn)了微塑料,包括血液、心臟、動脈、眼、肺、腎、胎盤、睪丸等。這些通過暴露途徑進入人體的微塑料帶來潛在健康危害,是需要警惕的。
丁香園
這項研究對于我們有怎樣的價值?是否需要更多重視醫(yī)源微塑料污染?
劉圣博士:這項研究的價值在于,證實了以經(jīng)皮冠狀動脈介入治療為代表的一系列使用塑料器械的醫(yī)療行為是微塑料進入人體的新途徑。
微塑料通過呼吸道和消化道進入人體時需要跨越生物屏障,只有少數(shù)尺寸極小的顆粒能成功進入。但在經(jīng)皮冠狀動脈介入過程中,塑料器械直接與血液接觸,產(chǎn)生的微塑料直接入血,不再受生物屏障限制。因此,進入血液中的微塑料,就不再有尺寸限制。
這項研究中,我們發(fā)現(xiàn)的最大的微塑料顆粒尺寸為 336μm,而此前研究中能進入人體的顆粒,最大不過 130μm。
同時,根據(jù)研究結(jié)果我們估算,一次經(jīng)皮冠狀動脈介入會向血液中直接引入 4 萬余個微塑料,這類醫(yī)療行為給人體帶來的微塑料負擔了,是不容忽視的。
張銘教授:醫(yī)源微塑料污染既往一直被忽視,這是個大問題。
僅 2023 一年,中國就有超過 160 萬人接受了經(jīng)皮冠狀動脈介入治療,由此帶來微塑料的潛在危害,很值得進一步探討。
我們研究中還檢測了更加常用的一次性輸液器和注射器,它們同樣會直接向人體引入微塑料。這意味著什么?意味著打針、輸液,這種最基礎(chǔ)的醫(yī)療行為,都會給人體帶來微塑料。
塑料器械在醫(yī)療中已經(jīng)被廣泛的應用,目前我們不能因噎廢食,因為害怕微塑料的潛在危害而不使用這些器械來治病救人,但是我們應該關(guān)注醫(yī)源性微塑料污染,想辦法減少微塑料產(chǎn)生和進入人體,這或許有助于我們進一步提升醫(yī)療質(zhì)量。
另外,由于此前認為大尺寸微塑料不能進入人體,因此現(xiàn)有的關(guān)于微塑料危害的研究大多關(guān)注于小尺寸的微塑料。我們的研究告訴大家,這種通過醫(yī)療途徑進入人體的大尺寸微塑料帶來的危害,也需要進入研究者們的視野。
丁香園
那么這些醫(yī)療手段產(chǎn)生的微塑料暴露,現(xiàn)在有解決方案嗎?
劉圣博士:從器械生產(chǎn)的角度,PA、PE 和 PU 是許多器械的主要制造材料,在使用過程中產(chǎn)生了大量微塑料。而雖然大多數(shù)器械表面都有聚四氟乙烯(PTFE)涂層,但在 PCI 后血樣和器械洗滌樣中極少檢測到 PTFE 顆粒。這可能與 PTFE 材料具有低摩擦系數(shù)和耐磨性等物理性質(zhì)有關(guān)。
這說明,用于制造醫(yī)療器械的材料,是有進一步改進空間的。
張銘教授:在器械生產(chǎn)尚未改良的情況下,從器械使用角度我們也不是完全無能為力。研究中我們對比了兩次器械清洗液體發(fā)現(xiàn),使用前清洗器械,能減少器械上攜帶的包裝上的微塑料,但不會減少器械釋放的微塑料。
結(jié)合實際情況來看,許多介入器械(如導絲、支架和球囊)都配有塑料鞘管進行包裝,這可以在運輸和儲存過程中保護設(shè)備,但當設(shè)備從鞘管中拉出時,強烈的摩擦可能會產(chǎn)生大量的微粒,因此優(yōu)化包裝、術(shù)前清洗器械,也可以減少微塑料暴露。
而想要減少器械本身釋放的微塑料,只能減少器械的使用時間和頻率。
丁香園
人類似乎已經(jīng)難以避免微塑料的攝入,現(xiàn)在研究進展如何,我們該如何看待和應對微塑料對人體的影響?
劉圣博士:目前學界普遍認為沉積在人體中的微塑料,會潛在危害人體健康,可能對免疫、內(nèi)分泌和神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生負面影響,但具體作用機制、沉積量對健康的影響程度,以及長期暴露的后果等問題,尚未形成結(jié)論。
或許微塑料帶來的健康危害,是人類的自食其果,但我也相信人類的智慧不止于此。
張銘教授:現(xiàn)在微塑料的研究主要回答三個問題:
1、人體中微塑料從哪兒來?
2、微塑料進入人體后到哪兒去?
3、微塑料對人體有什么影響?
前兩個問題,目前已有較多高質(zhì)量研究,已能夠部分回答。環(huán)境中的微塑料(小于 130μm)主要通呼吸道和消化道進入人體,我們的研究也在告訴大家,醫(yī)療手段能讓任意大小的微塑料直接進入人體,這一途徑不容忽視。
第三個問題是目前人體微塑料研究需要突破的瓶頸。
目前,作為普通人,我們還不必太過擔憂,畢竟還沒有可靠證據(jù),表明微塑料能直接導致疾病。而學界則應當著急,要通過研究結(jié)果,告訴公眾微塑料究竟是否有害、如何有害。這決定著我們要不要去防控人體微塑料、投入多大成本去防控。
策劃:云也|監(jiān)制:carollero、gyouza
題圖來源:圖蟲創(chuàng)意
參考資料:
[1]https://d2ouvy59p0dg6k.cloudfront.net/downloads/plastic_ingestion_web_spreads.pdf
[2]Sheng Liu , Yunxiao Yang , Zhiyong Du , Chenyang Wang , Li Li , Meng Zhang , Siyao Ni , Zhijian Yue , Kexin Yang , Hai Gao , Yong Zeng , Yanwen Qin , Jianrong Li , Chengqian Yin g, Ming Zhang .Percutaneous Coronary Intervention Leads to Microplastics Entering the Blood: Interventional Devices Are a Major Source. Available online 27 June 2024,https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135054