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一项最新发表的研究结果显示,与确诊为慢性缺血性心脏病的患者、心脏供血血管正常的受试者相比,重症心肌梗死患者血液中的微塑料与纳米塑料(micro- and nanoplastics, MNPs,以下简称微纳塑料)水平更高。研究结果还显示,吸烟人群、暴露于更高水平空气污染的人群血液中微纳塑料水平也更高。
该研究由罗马第一大学、维罗纳大学、坎帕尼亚大学“路易吉·万维泰利”环境污染与心血管疾病研究中心的团队牵头开展,共纳入圣安德烈亚大学医院或维罗纳整合大学医院的61名受试者,分别确诊为心肌梗死、慢性缺血性心脏病或冠状动脉正常。
研究人员表示,该研究进一步补充了环境污染影响心血管健康的证据。罗马第一大学的研究负责人埃马努埃莱·巴尔巴托(Emanuele Barbato)医学博士、哲学博士指出:“这些研究结果并未证明微塑料是心肌梗死的致病因素,但揭示了环境暴露、血液微纳塑料水平与心血管疾病之间存在强关联。本研究中,吸烟史与血液微纳塑料水平高度相关,提示吸烟可能促进微纳塑料经肺部进入血液循环,空气污染的作用机制可能与之类似。”
巴尔巴托是意大利罗马圣安德烈亚大学医院心脏病科主任,也是该团队发表在《欧洲心脏杂志》(European Heart Journal)上的论文的通讯作者,论文题为《缺血性心脏病发病特征中冠脉循环微纳塑料水平与空气污染暴露的关联》。
作者指出,心血管疾病与个体终生的环境暴露的相关性日益明确。在各类环境暴露因素中,微纳塑料是普遍存在的环境污染物,越来越多的证据表明,人体暴露于微纳塑料后,这类颗粒会在组织中蓄积,已成为一类新兴的健康风险因素。罗马第一大学圣安德烈亚医院的帕斯夸莱·保利索(Pasquale Paolisso)医学博士、哲学博士表示:“微纳塑料是一类极小的塑料颗粒,几乎存在于所有环境介质中,包括我们呼吸的空气、饮用的水以及摄入的多种食物中。近年来,科学家已开始在人体组织和器官中检测到这类颗粒,引发了公众对其潜在健康影响的担忧。”
现有研究结果已引发学界对微纳塑料在心血管疾病中潜在作用的关注。研究团队指出:“新兴证据表明,曾被认为是惰性污染物的微纳塑料实际上属于具有生物活性的污染物,可参与心血管疾病的病理生理过程,尤其是会促进动脉粥样硬化斑块的发生发展,还可能触发不良心血管事件。”
但保利索进一步指出:“目前对于这类颗粒是否存在于冠脉循环(即流经心脏供血动脉的血液)中,以及吸烟、空气污染等环境暴露是否会影响其在冠脉循环中的存在,我们所知甚少。”作者解释称:“目前的相关认知主要基于体外(in vitro)实验和初步离体(ex vivo)研究结果,迫切需要开展体内(in vivo)研究和临床研究加以验证。”
在这项最新发表的研究中,研究团队对圣安德烈亚大学医院或维罗纳整合大学医院的61名因疑似冠状动脉疾病(coronary artery disease, CAD)接受冠状动脉造影检查的患者,检测了其冠脉血和外周血中的微纳塑料水平。受试者被分为三组:ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction, STEMI)组、慢性冠状动脉综合征(chronic coronary syndromes, CCS)组,以及冠状动脉正常的对照组。
除采集心脏供血血管和身体其他部位的血液样本外,研究团队还收集了患者的吸烟史、检测当日及既往2年的污染暴露水平数据。冠脉微纳塑料的检测工作在坎帕尼亚大学“路易吉·万维泰利”环境污染与心血管疾病研究中心完成,该中心专门致力于研究环境污染物对心血管健康的影响机制。
研究结果显示,84%的心肌梗死患者血液中可检测到微纳塑料,而慢性缺血性心脏病患者中的检出率为40%,冠状动脉正常的受试者中检出率仅为32%。研究人员指出:“STEMI患者的白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓度最高,且冠脉循环中的水平尤为突出;存在可检出微纳塑料的患者中上述炎症因子水平更高,这一结果初步提示,阻塞性冠状动脉疾病患者的微纳塑料负荷与冠脉局部促炎微环境之间存在关联。”
心肌梗死患者血液中检出的塑料类型也更多。最常见的塑料类型是聚乙烯(polyethylene, PE),这类材料广泛用于包装和消费品生产。研究人员补充道:“在所有研究队列中,聚乙烯是最常被检出的聚合物,97%的可检出微纳塑料的患者体内都存在聚乙烯。”
长期暴露于更高水平细颗粒物(PM2.5,空气动力学直径≤2.5μm的颗粒物)污染的患者血液中检出微塑料的概率更高,吸烟者血液中检出微塑料的概率是非吸烟者的6倍。所有吸烟且暴露于高空气污染水平的患者血液中都检出了塑料,而不吸烟且未暴露于高空气污染水平的患者中,仅有12.5%的人群血液中可检出塑料。研究人员表示:“微纳塑料、PM2.5和吸烟是心血管疾病的潜在可调控环境风险因素,对公共卫生和心血管疾病预防具有重要意义。未来研究应致力于量化个体微纳塑料暴露水平、评估复合污染物负荷,并验证针对这类更广泛的环境心血管危害的干预措施的有效性。”
巴尔巴托补充道:“该研究结果强调,我们需要将微塑料污染纳入更广泛的健康环境决定因素范畴。减少空气污染、烟草暴露和环境塑料污染的政策,其收益将不仅限于环境保护,还有望改善心血管健康。”
在同期配发的社论中,美因茨约翰内斯·古腾堡大学医学中心的安德烈亚斯·戴贝尔(Andreas Daiber)哲学博士及其同事提到了保利索等人观察到的微纳塑料水平与空气污染、烟草暴露之间的关联。戴贝尔等人指出:“尽管潜在机制尚不清楚,但这一发现凸显了一个核心原则:环境暴露很少单独发生。个体通常会同时暴露于多种环境应激源,尤其是在城市环境中,包括空气污染、噪声、化学污染物、塑料以及与气候变化相关的应激源。这些暴露因素可能通过共同的生物学通路产生相互作用,对心血管风险产生累加或协同效应。”
尽管目前仍存在大量不确定性,戴贝尔等人继续指出:“流行病学、临床和机制研究证据的共同指向表明,塑料污染可能是一类此前被低估的心血管风险因素。应对这一挑战需要跨学科、跨政策领域的协同努力。在人类世(注:人类活动主导地球环境变化的地质时代)时代,保护心血管健康将不仅需要减少传统风险因素,还需要日益关注不断加重的环境污染物负担,即暴露组(注:个体终生所有内外环境暴露的总和)的有害部分,其中塑料污染可能很快会成为核心防控靶点。”