人类生殖系统接触微塑料的情况:一项针对月经液和羊水样本的多技术分析研究

《NanoImpact》:Human reproductive exposure to microplastics: A multi-technique analytical study of menstrual and amniotic fluids

【字体: 时间:2026年03月13日 来源:NanoImpact 5.5

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  本研究首次检测到月经血和羊水中微塑料的存在,并分析其成分及形态,发现主要聚合物为PET、PP等,形态多样,颜色各异,提示多重环境暴露。结果为评估微塑料对生殖系统的影响提供了新证据。

  
吉里什·钱德拉·夏尔马(Girish Chandra Sharma)|尼拉杰·库马尔(Neeraj Kumar)|达米尼·德夫鲁克卡尔(Damini Devrukhkar)|拉胡尔·穆尔昌迪·乔希(Rahul Mulchandji Joshi)|索拉夫·德布纳特(Sourav Debnath)|布米·查图尔韦迪(Bhumi Chaturvedi)|苏米特·拉乔蒂亚(Sumit Rajotiya)|希万格·米什拉(Shivang Mishra)|阿努帕玛·夏尔马(Anupama Sharma)|马哈维尔·辛格(Mahaveer Singh)|迪帕克·纳蒂亚(Deepak Nathiya)|巴尔维尔·辛格·托马尔(Balvir Singh Tomar)
印度拉贾斯坦邦斋浦尔NIMS大学NIMS工程与技术学院化学系

摘要

由于微塑料(MPs)在环境中的广泛存在以及通过摄入、吸入和皮肤接触可能对人类健康造成的影响,它们已成为一个重要的公共卫生问题。尽管之前在人类组织(如胎盘、血液和母乳)中检测到了微塑料,但迄今为止尚未对其在月经血中的存在进行过研究。本研究旨在探讨月经血和羊水中微塑料的存在及其特征,重点关注其在人类生殖系统中的存在情况。为避免污染,样本的采集采用了严格的无塑料协议。样本中的有机物质使用30%氢氧化钾(KOH)进行消化处理。初步筛查通过显微镜检查和热针测试来识别疑似微塑料。确认性分析采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱和热解气相色谱/质谱(pyrolysis GC/MS)来确定聚合物类型和形态。所有月经血和羊水样本中均检测到了微塑料,其中月经血中的浓度更高。共鉴定出136个微塑料颗粒,包括常见的聚合物,如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚碳酸酯(PC)。检测到的微塑料形状多样,包括碎片和纤维,并且颜色各异,表明它们来源于多种环境,并且人类接触范围广泛。这些发现首次证明了月经血中存在微塑料,进一步加剧了人们对微塑料在人类生殖系统中积累的担忧,强调了进一步研究其潜在健康影响的必要性。

引言

微塑料(MPs)的环境负担不断加重,它们被定义为尺寸小于5毫米的塑料颗粒,由塑料废物分解产生(Arthur等人,2009年)。不当处理、塑料产品的回收利用(Plastic Europe 2002年)以及食品包装中过度使用塑料材料使得微塑料持续进入生态系统和人体,从而导致生态毒性及随之而来的健康风险。这些颗粒已在多种暴露介质中被发现,包括饮用水(O?mann,2021年;Chen等人,2023年)、食品(Amato-Louren?o等人,2022年)和空气(Montano等人,2023年)。随后,文献证实微塑料存在于多种人体组织和体液中(Braun等人,2021年;Ragusa等人,2021年;Chen等人,2022年;Rotchell等人,2023年),引发了重大的公共卫生关切。特别令人担忧的是微塑料能够穿越关键生物屏障。2021年首次有报告在羊水中检测到微塑料(Liu等人,2023年),随后又发现在18对母婴的母乳和胎便中也存在微塑料,主要是聚酰胺和聚乙烯(Liu等人,2023年)。在这些样本以及胎盘中检测到微塑料表明胎儿和新生儿面临直接暴露的高风险。支持这一观点的是,小鼠实验表明微塑料会导致不良妊娠结局。一项研究指出,大小在50纳米到5微米之间的微塑料会导致胎儿体型减少12%(Liu等人,2023年),而另一项研究则发现微塑料暴露会通过削弱母体免疫力对妊娠产生负面影响(Hu等人,2021年)。此外,首次在18名接受体外受精(IVF)的女性卵巢卵泡液中检测到微塑料(<10微米),其浓度与FSH水平显著相关,这突显了其对卵巢功能和生殖健康的潜在影响(Montano等人,2023年)。尽管已有证据表明微塑料存在于人类生物样本中,包括精液、尿液、血液和血管组织,但关于女性生殖和发育系统内暴露机制的认知仍存在重要空白。特别是月经血和羊水是反映慢性生殖道暴露和胎儿直接环境暴露的关键但尚未充分研究的生物液体。虽然近期研究开始揭示微塑料在生殖系统成分中的存在,但在月经血中的证据仍然缺乏,而关于羊水的数据也有限且异质性强。

研究设计与参与者招募

本研究遵循STROBE指南,采用观察性方法进行。参与者为从初潮到绝经的女性,她们提供了书面知情同意书,并同意捐赠月经血样本。月经血直接收集到预先清洁并经过高压灭菌处理的硼硅酸盐玻璃试管中,确保不与塑料或其他合成材料接触。羊水样本则在分娩时采集

研究人群与主要微塑料的鉴定

本研究分析了总共8个样本,包括5名19-34岁女性在妊娠32周或以上时阴道分娩时收集的羊水,以及3名20-42岁女性的月经血(表1)。通过光学显微镜初步筛查证实了微塑料的存在,显示出多种形态特征,包括纤维、碎片和球体(表2(补充文件)

结论

本研究证实了微塑料存在于人类羊水和月经血中,揭示了生殖系统中的新暴露途径。持续检测到的聚碳酸酯和聚苯乙烯等聚合物,以及少量聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯,表明了严重的污染问题,并强调了微塑料通过胎盘转移的潜力。这些发现需要立即引起关注,进一步研究其影响至关重要
关于手稿制备过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在撰写本文期间,作者使用了Chat GPT来提升文章的表述质量。使用该工具/服务后,作者对内容进行了必要的审核和编辑,并对发表文章的内容负全责。

伦理批准(包括相关批准或豁免)

本研究遵循了《赫尔辛基宣言》的指导原则,并获得了拉贾斯坦邦斋浦尔NIMS大学国家医学科学与研究所伦理委员会的批准(批准编号IEC/P-725/2024,发布于2024年5月)。
CRediT作者贡献声明
吉里什·钱德拉·夏尔马(Girish Chandra Sharma):撰写 – 审稿与编辑、数据整理。尼拉杰·库马尔(Neeraj Kumar):验证、软件使用、数据整理。达米尼·德夫鲁克卡尔(Damini Devrukhkar):实验研究。拉胡尔·穆尔昌迪·乔希(Rahul Mulchandji Joshi):实验研究。索拉夫·德布纳特(Sourav Debnath):资源支持。布米·查图尔韦迪(Bhumi Chaturvedi):实验研究。苏米特·拉乔蒂亚(Sumit Rajotiya):软件支持。希万格·米什拉(Shivang Mishra):软件支持。阿努帕玛·夏尔马(Anupama Sharma):撰写 – 原稿撰写、数据整理、方法设计、资金争取、概念构建。马哈维尔·辛格(Mahaveer Singh):研究监督。迪帕克·纳蒂亚(Deepak Nathiya):研究监督。
未引用参考文献
Aghaei等人,2022年
Meylanzharie等人,2025年
Pironti等人,2023年
利益冲突声明
作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系:
阿努帕玛·夏尔马博士的报告由NIMS大学提供支持。阿努帕玛·夏尔马博士与NIMS大学存在雇佣关系。其他作者声明没有已知的财务利益或可能影响研究的个人关系
致谢
我们衷心感谢拉贾斯坦邦斋浦尔NIMS大学在种子资金项目(项目编号:IGC/2025/P-046)中提供的及时行政支持。同时,我们也感谢CIAB Mohali医学微生物学系和MNIT(Malviya国家理工学院-斋浦尔)的持续支持。
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