生命之光

塑料对环境的影响，这个话题相信大家都不陌生。最近，美国新墨西哥大学健康科学大学的研究团队通过研究塑料对人体健康的潜在影响，得出了一个可怕的结论：微塑料正在侵入人类大脑。什么是微塑料？我们的大脑真的正在被“塑料化”吗？

微塑料指的是直径小于5毫米的微小塑料颗粒。它们主要有两种来源：一类是初生微塑料，也就是直接生产制造的微塑料，比如某些化妆品和护理产品中的"磨砂"成分；另一类是次生微塑料，即较大的塑料制品在环境中经过物理、化学或生物作用（如紫外线照射、海浪冲刷、微生物降解等）而逐渐分解形成的微小颗粒。

随着全球范围内微塑料和纳米塑料环境浓度的不断上升，其对人体健康的潜在威胁日益受到关注。2025年2月3日，美国新墨西哥大学健康科学大学的研究团队在《Nature Medicine》发表了一篇名为《微塑料和纳米塑料在人类死者大脑中的生物累积》（Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains）的论文中指出，人体大脑中的微塑料浓度显著高于肝脏和肾脏，并且随着时间推移，微塑料的积累呈增加趋势。特别是在患有痴呆症的个体的大脑中，微塑料的积累更为显著，沉积在脑血管壁和免疫细胞周围。

实验过程主要包含以下步骤：

第一步是样本收集。

研究人员从新墨西哥大学医学院收集了两类样本：2016年和2024年的死者样本（包括肝脏、肾脏和额叶皮层），以及1997-2013年的美国东海岸样本。此外还包括12例确诊痴呆病例（2019-2024年间，涵盖阿尔茨海默病和血管性痴呆）。所有样本在尸检后都用10%福尔马林固定保存。

第二步是微塑料分离。

研究人员首先用10%的氢氧化钾（KOH）溶液去除生物基质。氢氧化钾溶液是强碱溶液，能溶解肉里的蛋白质、脂肪和别的有机物，微塑料耐腐蚀，不会溶掉，就留了下来。

根据实验，用氢氧化钾溶液处理过的肝脏和肾脏的重量减少了99.4%，大脑减少了91.8%。也就是说，500毫克样本煮完后，肝脏肾脏只剩3毫克左右，大脑剩41毫克左右，剩下的就是可能含微塑料的“渣”。

然后科研人员把处理后的样本放入离心管，用超速离心机把不溶性物质给甩出来。

第三步是验证分离物的成分。

氢氧化钾溶液是碱，主要溶有机物，对无机物没啥效果。人体内可能有微量矿物质（比如钙化的小结石），也会沉下来。所以分离之后，还要对分离出来的不溶性物质进行检查。

研究人员首先使用的是热解气相色谱-质谱法（Py-GC/MS）法。在没有氧气的条件下，把不溶性物质加热到600°C，使其分解为小分子气体。然后把小分子气体送入色谱柱，最后送到质谱仪。

通过这个操作，研究人员发现不溶性物质中75%是聚乙烯（PE），还有聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）。

之后，研究人员在通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）对热解气相色谱-质谱法得出的结论进行验证。

塑料大多是高分子聚合物，常见的键是碳-碳（C-C）、碳-氢（C-H），还有时候有碳-氧（C-O）或碳-氯（C-Cl）。这些键在红外光谱上有固定的吸收位置：比如，聚乙烯的C-H键会在波数2850-2950 cm⁻¹附近有强吸收。聚氯乙烯的C-Cl键会在600-700 cm⁻¹有特征峰。比如，聚乙烯的C-H键会在波数2850-2950 cm⁻¹附近有强吸收。聚氯乙烯的C-Cl键会在600-700 cm⁻¹有特征峰。

用红外光照射不溶性物质，把得到的光谱和数据库各种塑料的光谱进行对比，确认了大脑里微塑料主要是聚乙烯。

研究人员还通过扫描电子显微镜（SEM）结合能量色散X射线光谱（EDS）、透射电子显微镜（TEM）以及偏振波显微镜，确认了微塑料是碎片状，大脑里是100-200 nm的纳米颗粒，肝肾有1-5 μm微粒，全是碳基的，并不是石头（矿物）或骨头（钙化物），痴呆病人尤其堆在血管和免疫区。

总的来说，研究人员首先收集并处理样本以获得不溶性物质，然后通过多种分析方法确定了这些物质的性质和具体塑料类型，得出以下结论：大脑中微塑料含量最高：2024年每克含量接近5000微克，2016年为3000多微克，其中痴呆患者大脑中微塑料的含量更高，达到2万多微克。**微塑料的主要成分为聚乙烯，**占75%，呈纳米级碎片状态。

人体中微塑料含量呈上升趋势：从1997年到2024年持续增加，尤其是近8年增长了50%。肝脏和肾脏中含量较少：约400微克，仅为大脑含量的十分之一。痴呆患者大脑中的微塑料含量明显偏高，是正常人的10倍：这可能是疾病导致的积累现象，但具体因果关系仍需进一步研究。

的确，现在大家的生活都离不开塑料制品，但问题在于，现在塑料污染已经严重到微塑料正在全球范围内侵入人类大脑吗？

未必。至少从这个实验还不能得出这个结论。

主要有四点缺陷：

第一、关联性研究，缺乏因果关系：尽管研究发现痴呆症患者的大脑中微塑料浓度显著较高，但目前尚无法确认微塑料是否直接导致了痴呆症或其他神经问题。这只是一个关联性发现，缺乏进一步的因果验证。

第二、样本量和代表性：研究使用的样本量相对较小，虽然涉及多个时间点（2016和2024年），但这些样本主要来自新墨西哥州。不同地理位置或不同人群的差异未得到充分考虑。

第三、纳米塑料的机制不清楚：研究推测微塑料可能通过食物链积累，但尚不明确它们如何进入大脑，尤其是如何穿过血脑屏障。虽然假设这些微粒可能与痴呆症相关蛋白质聚集有关，但这一机制仍未得到验证。

第四、塑料来源和积累路径不明确：虽然研究推测大部分微塑料来自食物，尤其是肉类，但并未深入探讨塑料在不同组织中的具体积累路径和可能的排除机制。

更重要的是，研究尚未证实微塑料对大脑功能造成显著影响。

因此，我们无需过分担忧"人类大脑正在塑料化"这一说法。

当然，这并不意味着我们可以完全忽视这个问题。目前已有多项研究探讨了微塑料的潜在危害。例如，一项名为《**微塑料和纳米塑料在人体系统中的毒性（Toxicity of microplastics and nanoplastics in human systems）》**的研究，考察了不同尺寸和表面修饰的聚苯乙烯（PS）微塑料对人类肺癌细胞A549的细胞毒性和基因毒性，表示微塑料可能对人类健康产生更大的威胁。其他研究也表明，微塑料可能引发炎症、氧化应激和代谢问题。

然而，目前关于微塑料危害的证据主要来自细胞和动物实验，和人类相关的直接证据有限。总的来说，虽然我们应该重视微塑料对健康的潜在影响，但现阶段不用太过担心。我们还需要通过更多的研究来深入了解微塑料的具体影响。与此同时，我们也可以从日常生活做起，减少塑料的使用，保护环境，减少微塑料的污染。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

作者：邢焕秋 科普作者

审核：李翀 清华大学临床医学院科研办主任 副教授

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

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