当前，塑料品的消费量逐年增加，塑料污染已然成为全球面临的最紧迫的环境威胁之一。塑料制品释放出的塑料碎片，又会在物理、化学和生物的进一步降解后分解成为“更微小但更严重”的威胁，即微塑料。微塑料（Microplastic，MP），是指直径在1μm至5mm之间的塑料碎片和颗粒，在塑料制品使用过程中释放，特别是食物用途的塑料制品。越来越多的实验表明，塑料聚合物的碎裂并未止步于“微米级”，而是进一步形成了纳米塑料，数量上更是比预期高出了好几个量级。研究者早已在环境和生物体中发现了微/纳米塑料（MNPs）的存在。去年，来自首都医科大学的研究学者在与外部环境没有接触的器官——“心脏及其周围组织”中监测到MNPs，说明MNPs的污染已达到了人体最深的解剖结构。如果只是安静地在人体内待着，MNPs倒没什么可令人担心的。但这些侵入人体的MNPs大军很可能影响人体健康，等待时机成熟的时候兴风作浪，造成多器官损伤。 微塑料在人体内的分布情况一直以来，有个现象很少被关注到，那就是微塑料的老化。由于紫外线、风以及众多物理和化学因素的影响，微塑料在水生环境中很容易老化，导致其电荷、表面形态、疏水性、微观结构和环境行为等表面特征发生了改变。此前开展的研究表明，紫外线氧化可能会诱导MP释放出破碎和氧化的化合物，导致细胞内产生更多的活性氧（ROS）。也就是说，老化的微塑料会诱发更严重的氧化应激，进一步引起衰老、代谢紊乱以及其他疾病的发生。近日，中国研究团队最新发表的研究揭示了原生和老化微塑料的又一大“罪证”——脱发和毛囊损伤！无论是体内还是体外实验中，研究者都观察到了“秃如其来”的变化。从机制上讲，原始微塑料和老化微塑料可通过氧化应激途径和抑制抗氧化相关蛋白，导致脱发的发生。由于表面不规则性的增加和化学成分的改变，老化的MPs有着更强的毒性，能够加剧脱发。 https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.108638首先，研究者使用紫外线照射打造出老化的微塑料，并测量了原始和老化微塑料的物理和化学特性。先看物理特性的变化。原始微塑料和老化微塑料的平均水动力直径分别为120.10nm和116.21nm，两者几乎没有差别。但扫描电子显微镜（SEM）观察提示，老化微塑料的表面特征发生了明显变化——原始微塑料的表面光滑且呈球形，但老化微塑料却出现了皱褶和裂纹。与原始微塑料相比，老化微塑料有着更大的表面积和空隙，并影响其吸收能力。化学特性也有所改变。傅立叶变换红外吸收光谱仪（FTIR）分析表明，老化微塑料中含氧官能团的峰值最大，同时变化也最显著。此外，STEM分析一致显示，O在碳颗粒内分布均匀，并在老化微塑料表面富集，促进ROS的生成。 原始和老化微塑料的理化特征研究者在小鼠体内追踪了微塑料的“行动轨迹”，发现摄入的原始微塑料和老化的微塑料会通过食道和胃，进一步穿过肠道屏障进入血液循环，最后沉积在毛囊组织中，尤其是集中在毛胚区域的细胞中。抵达了目的地之后，微塑料要开始“兴风作浪”了。无论是原始微塑料还是老化微塑料，经其处理后的小鼠都出现了弥散性毛发稀疏。毛干组织的SEM观察则更能说明问题，不仅毛发数量有所减少，质量也变差了（变得乱蓬蓬的）。这种情况在老化微塑料组更为明显。具体来说，角质层状况分级系统提示，原始微塑料处理后的毛发表面损伤从0级上升至1级，而老化微塑料处理组则达到了2级。从毛囊整体数量上来看，老化微塑料处理组小鼠的毛囊数量明显低于原始微塑料组，可见老化微塑料的威力更大，即会让小鼠变得更秃。 老化微塑料会诱导更严重的脱发正如先前提及的那样，从机制上来看，沉积在小鼠毛囊中的原始微塑料和老化微塑料，导致其中的ROS积累水平明显高于对照组，尤其是毛胚和真皮乳头部分。微塑料导致毛囊中ROS生成的增加，打破了细胞内ROS生成和消除之间的平衡，引起氧化应激的发生，这在老化微塑料处理后更为严重。除了诱发氧化应激之外，微塑料还能抑制抗凋亡蛋白的表达，并促进皮肤组织中的促凋亡蛋白和细胞的增殖，最终导致毛囊细胞的凋亡。毛囊无法进入再生阶段，新头发再难长出来，自然会越来越秃。此外，通过破坏毛囊中细胞之间紧密连接（TJs），微塑料同样能加剧脱发。相反，当研究者使用Tempol清除了有害自由基并捕获了一氧化氮之后，逆转了原始微塑料和老化微塑料对毛囊的损伤效应。这再一次证实了氧化应激是微塑料造成体内皮肤细胞凋亡和脱发的中间原因。最后，研究者还使用体外实验再一次验证了原始微塑料和老化微塑料毒性，包括增加氧化应激、抑制抗氧化相关蛋白活性，以及破坏细胞间紧密连接。 微塑料加剧了皮肤和毛囊的氧化应激综上，微塑料能够导致毛发密度和形态的改变、破坏细胞间的紧密连接以及诱导氧化应激反应。具体来说，暴露于微塑料以及老化微塑料之下，大量的ROS累积并进一步诱导了氧化应激的发生，从而加剧毛囊凋亡，最终导致脱发。这篇研究最值得关注的点在于：老化微塑料有着更强的细胞毒性。聚苯乙烯在自然界存在的时间越长，经过更多的风吹雨打之后，细胞毒性作用也会更强。这种“老”塑料可能会给人体健康带去更大的损害，应引起人们的注意，也期待未来能有净化“老龄”微塑料的好办法。而对于普通人来说，我们能做的就是尽量减少生活中塑料制品的使用，以避免人五脏六腑都被塑料攻陷。

参考资料：[1]Li Q, Jiang L, Feng J, Wang X, Wang X, Xu X, Chu W. Aged polystyrene microplastics exacerbate alopecia associated with tight junction injuries and apoptosis via oxidative stress pathway in skin. Environ Int. 2024 Apr;186:108638. doi: 10.1016/j.envint.2024.108638. Epub 2024 Apr 7. PMID: 38593689.

来源 梅斯医学