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微塑料（MPs）在人类小梁网（TM）中的存在及其与开角型青光眼（POAG）患者眼内压（IOP）升高的关联首次得到定量证据。通过Py-GC/MS、LD-IR和SEM分析20例POAG患者的TM样本，发现PA66、PVC和PP为主要聚合物，76.9%颗粒小于50μm，总MP负荷与术前及治疗前的最高IOP均显著相关（Spearman's ρ分别为0.735和0.797，P<0.001）。该研究揭示环境微塑料污染可能通过机械阻塞或化学损伤TM功能，为青光眼防治提供新靶点。
王俊伟|黄楚凯
汕头大学与香港中文大学联合汕头国际眼科中心，中国汕头515000
摘要
微塑料（MPs）作为一种普遍存在的环境污染物，已在多种人体组织中被发现，但它们在眼部结构（尤其是小梁网（TM）中的存在及其潜在的病理生理作用尚未得到充分研究。为了解决这一问题，我们的研究旨在首次提供人类小梁网中微塑料污染的定量证据，并探讨其与原发性开角型青光眼（POAG）眼内压（IOP）之间的关联。我们采用了一种多模式分析方法，结合了热解-气相色谱/质谱（Py-GC/MS）进行聚合物定量分析、激光直接红外光谱（LD-IR）进行颗粒特征分析以及扫描电子显微镜（SEM）进行形态学评估，对20名POAG患者的小梁切除术样本进行了研究，并严格控制了污染因素。分析结果显示，所有小梁网样本中均检测到了微塑料，其中聚酰胺66（PA66）的中位含量为62.03 mg/kg，聚氯乙烯（PVC）为59.4 mg/kg，聚丙烯（PP）为33.65 mg/kg。此外，LD-IR分析显示存在14种不同的聚合物类型，且76.9%的检测颗粒直径小于50 μm，这一尺寸与小梁网的孔隙结构相关。最重要的是，在调整了年龄和药物使用等混杂因素后，微塑料的总负荷与治疗前的最高眼内压（Spearman's ρ = 0.735, P < 0.001）以及术前眼内压（ρ = 0.797, P < 0.001）之间存在显著相关性。因此，这项研究首次证实了微塑料在人类小梁网中的积累，并将这种环境暴露与青光眼中的眼内压升高联系起来，从而揭示了一个先前未被认识到的致病途径，强调了进一步研究微塑料引起的小梁功能障碍及减轻塑料污染的必要性。
引言
微塑料（MPs，<5 mm）最初被系统地报道为新兴的海洋污染物（Thompson等人，2004年），后续研究证实它们在淡水系统（Zhang等人，2019年）、大气沉降（Allen等人，2019年）和陆地环境中（Horton等人，2017年）普遍存在。它们通过食物链进入人体，已在血液（Leslie等人，2022年）、胎盘（Ragusa等人，2021年）、肺组织（Amato-Louren?o等人，2021年）甚至血栓（Wu等人，2023年）中被发现，引发了人们对健康风险的深刻担忧。动物实验表明，纳米塑料会引发氧化应激和细胞稳态紊乱（Prata等人，2020年），还有证据表明微塑料暴露与代谢失调（Lu等人，2018年）和免疫系统改变（Deng等人，2017年）在模式生物中有关。然而，微塑料在特定组织微环境中的生物积累模式及其病理机制仍不清楚，尤其是在眼球这种直接暴露于环境中且具有独特解剖屏障的器官中，其暴露动态和健康影响亟需进一步研究。
原发性开角型青光眼（POAG）是一种不可逆的致盲疾病，其病理机制与房水流出受阻有关，而小梁网这一关键过滤结构可能成为环境颗粒的积累场所（Weinreb, Aung和Medeiros，2014年）。尽管已在玻璃体液（Zhong等人，2024年）和血液（Leslie等人，2022年）中检测到微塑料，但它们在小梁组织中的存在及其对眼内压（IOP）调节的潜在作用仍待探索。填补这一知识空白对于阐明环境污染物在青光眼发病机制中的作用至关重要。此外，微塑料的物理化学性质（如大小、聚合物组成）可能会机械性地阻塞或化学性地损害小梁功能，而个人生活方式因素（如职业暴露、眼部护理产品使用）可能会加剧这些风险。
本研究开创了一种多模式分析框架，结合了热解-气相色谱/质谱（Py-GC/MS）、激光直接红外光谱（LD-IR）和扫描电子显微镜（SEM），对眼部组织中的微塑料进行了全面表征（图1）。通过分析20名POAG患者的小梁切除术样本，我们探讨了三个关键问题：（1）小梁网中微塑料的大小分布和聚合物组成；（2）微塑料负荷与术前眼内压之间的剂量-反应关系；（3）通过生活方式问卷调查评估职业暴露模式与眼部微塑料积累之间的潜在关联。这些发现将首次直接证明人类小梁网中的微塑料污染，强调了环境颗粒作为青光眼可调控风险因素的重要性，并为高颗粒接触职业提供减少暴露的指导。
化学物质和试剂
所有溶剂和聚合物标准品均为分析级。硝酸（65.0–68.0%）购自昆山金城试剂有限公司（中国），无水乙醇（AR级，≥95%）购自上海Titan Scientific有限公司（中国）。聚合物标准品包括聚苯乙烯（PG-33；镇江智美 Corporation，中国）、聚乙烯（PEM-1850A；中国石油茂名石化有限公司）、聚丙烯（F401；中国石油扬子石化有限公司）、聚甲基丙烯酸甲酯（CM-211）；
参与者特征
本研究共纳入20名原发性开角型青光眼（POAG）患者。其中男性16人（80%），女性4人（20%），中位年龄超过70岁（75%的参与者）。职业分类显示农民占比最高（n=15，75%），其次是退休人员（n=4，20%）和文职人员（n=1，5%）。由于微塑料浓度数据分布非正态，因此采用了非参数分析方法。未发现统计学上的显著差异。
讨论
原发性开角型青光眼（POAG）是全球不可逆失明的主要原因，主要与房水流出受阻有关（Tham和Cheng，2017年；Tham等人，2014年；Lawler等人，2019年）。虽然遗传和解剖因素已被广泛研究，但环境因素的影响相对较少受到关注。本研究的创新之处在于首次识别并表征了微塑料（MPs）。
结论
本研究首次提供了人类小梁网中微塑料（MPs）积累的直接证据，表明环境微塑料污染可能是原发性开角型青光眼（POAG）的一个新潜在风险因素。我们的多模式分析方法识别并量化了POAG患者体内多种微塑料，其中聚酰胺-66（PA66）、聚氯乙烯（PVC）和聚丙烯（PP）为主要聚合物。值得注意的是，我们发现……
CRediT作者贡献声明
黄楚凯：撰写 – 审稿与编辑、监督、资源获取、概念构思。王俊伟：撰写 – 原初稿撰写、项目管理、方法学设计、实验实施、资金获取、数据分析、概念构思
未引用参考文献
Amato-Louren?o等人，2021年；Weinreb等人，2014年；Overby等人，2009年。
利益冲突声明
我们声明与本文报告的工作无关的任何个人或组织没有财务利益或个人关系。
关于手稿准备过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本工作时，作者使用了DEEPSEEK工具进行语言润色和优化。使用该工具后，作者仔细审查并验证了所有内容，对其准确性、全面性和公正性负全责。
资金来源
本研究得到了汕头科技项目（项目编号：240426156497739和220508146492109）以及汕头大学和香港中文大学联合设立的汕头国际眼科中心的内部研究基金（24-011）的支持。
利益冲突声明
作者声明以下财务利益/个人关系可能被视为潜在的利益冲突：王俊伟报告称获得了汕头市科技局的财政支持。如果还有其他作者，他们声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。
致谢
我们感谢上海WEIPU测试技术有限公司（中国上海）进行了微塑料分析。
