导读
今年2月的一篇研究1显示，微塑料（MP）在人体内广泛存在，不仅在肺、肠、肝、血液、尿液和肾脏分布，甚至在胎盘中都有分布。此外，还有研究表明，MP已经逐渐成为了一个全球性问题，广泛分布于水体、空气、食物和土壤中，且MP的含量与负面生物效应相关。人类可通过饮食、吸入或皮肤接触的方式被MP“侵入”，可能导致代谢改变。既往的一些证据表明，MP会促进炎症、氧化应激和器官功能代谢障碍，并且存在剂量依赖的现象。
然而，目前MP如何影响人体的肾脏，以及与肾脏疾病的关系还不是特别明确。因此，Kidney International发布了一项来自多国学者的综述2，回顾了MP的定义与来源、现有的检测方法，主要的生物毒性，更重要的是，描述了MP在肾脏疾病中的一些经典临床前和临床研究。学者们希望这些信息可以引起大家的关注，助力临床医生开展相关研究。
MP的定义与来源
MP来源于塑料，而塑料在1909年被比利时化学家Leo Hendrik Baekeland发明，至今已有百年历史。塑料已经被广泛用于我们的工作和生活中。在医学领域，塑料被广泛使用，检查的试管、手术帷布、导管、探针以及静脉/动脉通路都存在塑料或主要由塑料制成。正是由于塑料广泛存在于我们的生活中，因此塑料相关垃圾和污染也在全球范围广泛存在。例如，目前海洋中已累积了超过25万吨的塑料垃圾。
因降解或机械力作用，塑料可被分解为小型颗粒，这些颗粒就是MP或纳米塑料。MP是大小＜5毫米，形状各异的有机聚合物颗粒，而纳米塑料（尚存争议）是大小＜1微米的聚合物。由于塑料的完全降解时间较长以及日产量较大，我们的生活中充满了塑料及MP。
MP的生物毒性
多年前，就有体内外研究表明，MP与炎症分子紊乱（如白细胞介素、肿瘤坏死因子、趋化因子、转录和生长因子等）、氧化应激相关。此外，MP和纳米塑料可以携带/包裹重金属和其他有机化合物进入人体体内（如同特洛伊木马），增加癌症的发生风险。而塑料制造过程中使用的邻苯二甲酸酯和其他添加剂可引起额外的毒性。总之，根据工艺的不同，不同的MP和纳米塑料对人体和生物具有不同的毒性。但是，不论采用何种工艺生产的塑料，其MP和纳米塑料均对生物体具有毒性。
研究已证实，MP可以在多种器官蓄积。2022年，科学家们首次在人体的血液中检出MP，并发现MP可在人体血管中蓄积，进而危害心血管系统。另有研究发现， MP可以影响哺乳动物的内分泌系统，包括但不限于甲状腺、睾丸、卵巢、垂体和肾上腺。因此，MP具有促进慢性疾病（如肥胖、糖尿病和癌症）进展的潜力。此外，小鼠模型研究提示，MP可以降低造血干细胞的自我更新能力。
MP的检测方法
目前，在生物体内测定MP是一项具有挑战的工作。因为，目前没有一种测定方法可以完全定性或定量的检查各种类型的MP。不同类型的显微镜可以物理区分MP与非MP组织，但较难用于定量，以及鉴定不同类型的MP。傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼光谱等分析技术可以根据塑料和/或添加剂的类型来区分不同的MP。质谱和气相色谱分析可以检测MP，但其样品制备可能较为繁琐。
另外，不同生物样本可能需要不同的测定方法，热解-气相色谱-质谱法检测血液样本、拉曼光谱法检测尿液、红外光谱检测粪便、显微镜（包括染色、荧光灯）检测实体组织（如肝、肾）的MP蓄积。因此，在进行MP相关的动物和临床研究中，需要留意检查方法。
MP对肾脏的影响
1
研究证据
目前，MP对于肾脏影响的证据主要是基于动物模型，而临床证据较少。但是，动物模型中的一些结论可以为临床研究提供参考。不过，不论是人类还是动物模型，其肾脏及尿液中均存在MP。
一项雄性小鼠模型研究表明，MP可能通过尿液排出。通过尾静脉注射、灌胃或肺灌注，小鼠接受了荧光聚苯乙烯微粒（100nm和3μm）的暴露。结果发现，MP出现在肾小球丛内，无法通过完整的肾小球屏障。MP经传出动脉离开肾小球，进入肾小管的毛细血管后，被近曲小管的上皮细胞摄取，经肾小管分泌系统排泄到肾小管腔内，并随尿液排出。
然而，另一项研究证实，MP暴露是通过细胞膜摄取的，这些微粒也会在细胞质中存在，可以导致线粒体活性升高，促凋亡的细胞因子过度表达，最终使炎症水平升高。
另有一系列证据表明，如果并非单次注射MP，而是多次给药（0.2或0.4mg/d）的聚苯乙烯微粒，可以在小鼠肾脏中蓄积，是导致小鼠肾脏以及多器官损伤的主要原因。如果按照2mg/kg的剂量给予1 μm聚苯乙烯28天后，小鼠肾脏会出现显著的氧化应激，炎症和内质网应激。如果是口服MP，对幼鼠也存在肾脏毒性，具体表现为体重下降、肾脏和心脏功能降低，此外还可能伴有血尿和血清肌酐的显著增加。
上述证据已经总结为图1。图2 总结了MP对生物组织的影响，特别是MP蓄积的部位、组织或者体液。
图1 MP对小鼠肾脏以及肾脏细胞的影响，以及人体会如何摄入MP
图2 MP对生物体的影响
但是，令人遗憾的是，目前尚未有对人体的MP研究。
2
MP与CKD的未来研究方向
目前，虽然我们发现人类肾脏和尿液中含有大量的MP，但尚未开展人类规律食用/暴露MP的临床研究。因此，目前并不清楚MP暴露对于人类肾脏的长期影响究竟是什么，以及MP暴露的最小阈值是多少。
我们可以就以下3个问题进行研究：
① 人体肾小球是否可以滤过MP？能够滤过多少？
② MP蓄积是否可能加重CKD？
③ 尿毒症毒素的蓄积可以破坏肠道屏障，那么这种破坏是否有助于人体吸收MP？
但是基于动物模型，我们可以明确，MP可以诱导肾脏功能和形态发生改变，以及造成多器官损伤。其次，MP的蓄积与MP的颗粒大小相关。最后，尚未有研究探讨了MP与CKD进展是否存在相关性。学者们认为，未来应该对此展开深入探讨。
此外，我们必须对接受血液和腹膜透析的患者进行更多分析。腹膜透析和血液透析患者每日会接触大量塑料，比如导管、透析器、透析液的包装均与塑料相关。血液会经过含塑料的导管、透析器，而腹膜会直接与透析液接触（可能上一秒还在塑料容器中），腹腔导管也是塑料的。因此我们应该侧重研究此类人群。
目前，仅有一项关于PM与肾病的临床研究(NCT05155267)正在进行，该研究的目的是检测血液透析患者体液（包括血液、淋巴液等）中的PM是否会引起遗传毒性、免疫损伤以及肾功能损伤。
此外，我们应该进行更多的临床研究，以清除和/或降解人体体内的PM，因为现有证据的确显示了PM对生物体存在毒性。根据动物模型的研究，PM经肾排泄，因此以肾脏为靶点的药物或治疗方式也应是广大同仁所关注的内容。
参考文献：
1. Garcia MA, Liu R, Nihart A, et al. Quantitation and identification of microplastics accumulation in human placental specimens using pyrolysis gas chromatography mass spectrometry. Toxicol Sci. 2024 Feb 17:kfae021. doi: 10.1093/toxsci/kfae021. Epub ahead of print. PMID: 38366932.
2.Rodrigo B, Lauter E, Daniela A, et al. Effects of Microplastics on the kidneys : A narrative review. Kidney international. June 2024.
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