科學(xué)通報(bào) | 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院王成碩教授團(tuán)隊(duì)綜述空氣微塑料對呼吸系統(tǒng)過敏性疾病的研究進(jìn)展

近日，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院王成碩教授團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)通報(bào)》發(fā)表了題為“微塑料對呼吸系統(tǒng)過敏性疾病影響的研究進(jìn)展”的綜述文章，系統(tǒng)總結(jié)了空氣微塑料（microplastics, MPs）檢測方法及吸入暴露特征，并重點(diǎn)分析了不同類型微塑料對呼吸系統(tǒng)過敏性疾病的影響及其潛在作用機(jī)制，包括氣道屏障損傷、炎癥通路激活、免疫細(xì)胞功能干擾以及鼻腔微生物群變化。文章旨在為理解微塑料致敏機(jī)制及公共健康防控提供科學(xué)依據(jù)。

微塑料是直徑小于5 mm的塑料顆粒，廣泛存在于室內(nèi)外空氣、道路灰塵及沉降物中。隨著塑料制品的大量使用和環(huán)境持續(xù)污染，微塑料不僅進(jìn)入水體和土壤，還通過空氣傳播，成為人們不可忽視的呼吸道暴露源。研究顯示，微塑料能夠通過鼻腔進(jìn)入呼吸道，并可能加劇呼吸系統(tǒng)過敏性疾病的發(fā)生與發(fā)展。然而，迄今為止關(guān)于空氣微塑料的檢測方法、不同顆粒類型的健康影響及作用機(jī)制仍缺乏系統(tǒng)總結(jié)。為此，王成碩教授團(tuán)隊(duì)對現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行了整合分析，從檢測技術(shù)、暴露特征到機(jī)制研究，全面闡明空氣微塑料對呼吸系統(tǒng)過敏性疾病的影響路徑。

微塑料檢測與暴露特征

空氣微塑料廣泛存在于室內(nèi)外空氣中，其潛在健康風(fēng)險(xiǎn)日益受到關(guān)注。本文團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)梳理了空氣微塑料的采樣與檢測方法，包括濾膜采樣結(jié)合光學(xué)顯微鏡、拉曼顯微鏡、傅里葉紅外光譜，以及熱解-色譜質(zhì)譜聯(lián)用（Py-GC/MS、TGA-MS）等技術(shù)，詳細(xì)介紹了各方法的原理、優(yōu)勢與局限。研究顯示，室內(nèi)空氣中微塑料濃度普遍高于室外，主要來源包括紡織品、塑料制品磨損和裝修材料。顆粒尺寸從納米到微米不等，不同聚合物類型（如聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯等）在氣道沉積和生物效應(yīng)上存在差異，為評估人體吸入風(fēng)險(xiǎn)提供了依據(jù)。

目前，微塑料個(gè)體吸入暴露評估正從單一濃度測定向整合實(shí)測數(shù)據(jù)和生理學(xué)建模的綜合暴露評估發(fā)展。例如，PBK-HRT模型可以更真實(shí)地模擬人體吸入微塑料后的動(dòng)力學(xué)過程，為探索其誘發(fā)呼吸道炎癥和過敏反應(yīng)的機(jī)制提供理論支持。盡管如此，仍存在一些挑戰(zhàn)：一是缺乏統(tǒng)一的空氣微塑料采樣和粒徑分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；二是模型參數(shù)（如清除速率、呼吸模式）多基于假設(shè)，仍需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；三是多數(shù)模型未充分考慮聚合物類型、表面化學(xué)或添加劑對人體暴露的影響。未來的研究應(yīng)結(jié)合多尺度、跨介質(zhì)的暴露模型和人體樣本實(shí)測數(shù)據(jù)，對不同類型微塑料的真實(shí)吸入量進(jìn)行定量分析，為評估空氣微塑料引發(fā)呼吸系統(tǒng)過敏性疾病的風(fēng)險(xiǎn)提供更加科學(xué)、可靠的依據(jù)。這將為公共健康防控策略和室內(nèi)空氣質(zhì)量管理提供重要參考。

對呼吸系統(tǒng)過敏性疾病的影響

文章指出，空氣微塑料可破壞氣道上皮屏障，誘導(dǎo)氧化應(yīng)激及炎癥信號(hào)通路活化，并干擾巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞功能，促進(jìn) Th2 偏向免疫反應(yīng)，從而加重過敏性疾病。此外，微塑料還可能改變鼻腔微生物群的結(jié)構(gòu)，間接調(diào)控局部免疫環(huán)境。文章總結(jié)了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)和流行病學(xué)研究，顯示微塑料暴露可顯著增加哮喘、過敏性鼻炎等呼吸系統(tǒng)疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

團(tuán)隊(duì)對微塑料誘導(dǎo)呼吸系統(tǒng)過敏的機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，主要包括四方面：

(1)氣道屏障破壞：微塑料通過物理磨損和化學(xué)刺激破壞上皮完整性，使過敏原更易入侵；

(2)炎癥通路激活：通過 NF-κB、MAPK 等信號(hào)通路，促進(jìn)促炎因子釋放，引發(fā)局部和系統(tǒng)性炎癥；

(3)免疫細(xì)胞功能干擾：抑制巨噬細(xì)胞吞噬功能，改變 Th1/Th2 平衡，加重過敏反應(yīng)；

(4)微生物群變化：干擾鼻腔菌群組成，進(jìn)一步調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。

圖1 空氣微塑料作用機(jī)制示意圖

微塑料進(jìn)入呼吸道，破壞上皮屏障，激活炎癥通路，影響免疫細(xì)胞及微生物群，最終加重過敏反應(yīng)

展望

盡管MPs的相關(guān)研究數(shù)量逐年增加，該領(lǐng)域仍存在顯著局限性。未來研究需推動(dòng)暴露組學(xué)在MPs暴露評估中的應(yīng)用，通過標(biāo)準(zhǔn)化采樣、鑒定與計(jì)量，實(shí)現(xiàn)不同粒徑、聚合物類型及老化狀態(tài)的高分辨率表征，并整合多項(xiàng)研究結(jié)果。同時(shí)，微生態(tài)學(xué)視角不可忽視，MPs可能改變鼻腔及下氣道微生態(tài)穩(wěn)態(tài)，調(diào)節(jié)致敏易感性。亟需建立低劑量、長期、多聚合物組合的暴露模型，并結(jié)合縱向人群研究，評估MPs對微生物群結(jié)構(gòu)與宿主互作的影響。最終，將暴露組學(xué)、毒理學(xué)、流行病學(xué)與環(huán)境政策結(jié)合，構(gòu)建基于真實(shí)情景的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)框架，為室內(nèi)空氣標(biāo)準(zhǔn)制定、城市污染控制及公共衛(wèi)生干預(yù)提供科學(xué)依據(jù)，推動(dòng)MPs健康風(fēng)險(xiǎn)管理和環(huán)境治理。

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院王成碩教授、國家納米科學(xué)中心劉穎教授為本文的通訊作者, 在讀碩士研究生徐苗苗為本文的第一作者,閆冰教授為論文寫作、構(gòu)思提供了幫助。相關(guān)研究得到了國家自然科學(xué)基金（82025010，22476031）資助。

文章信息

徐苗苗，閆冰，劉穎，等.微塑料對呼吸系統(tǒng)過敏性疾病影響的研究進(jìn)展 . 科學(xué)通報(bào), 2026, 71 (10): 2267-2282.

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