塑料对人体到底有着怎样的影响？ 2022年，科学家首次报告在人体血液样本中检测到塑料颗粒，提示部分微塑料可能突破人体的天然屏障，进入血液循环。此外，一些研究还报告了微塑料与肠道炎症、生殖功能异常以及神经系统疾病之间的潜在关联。

微塑料，通常指直径小于5毫米的塑料颗粒；更小的纳米尺度的塑料被称为纳米塑料。它们广泛存在于空气、水源、土壤和食物中，可以通过饮食、呼吸等途径进入人体，为后续影响埋下伏笔。

微塑料颗粒，可通过饮食、呼吸进入人体。|图虫创意

虽然这些发现引发了广泛关注，但需要强调的两点是：在人体组织中检测到微塑料，不等于它一定会让人生病；观察到疾病风险升高，也不能直接证明微塑料就是致病原因。那怎样才能证明微塑料对人体组织和细胞的影响呢？

2026年10月14日，哥伦比亚大学和加州大学伯克利分校等机构的研究人员在《自然》杂志上发表了一项新研究，揭示了微塑料此前被忽视的化学和生物学特性：当微塑料与水接触时，其表面能够自发产生具有强氧化能力的自由基，进而影响蛋白质结构，甚至损伤细胞，提示微塑料存在细胞毒性。

并不“稳定”的微塑料

这项研究源自于一个非常基础的问题：塑料一向被认为"稳定"，那么微塑料是否也是如此稳定，不易发生化学反应呢？

他们设计的第一个实验是看看微塑料能不能"漂白"染料。研究人员首先选择了一种常见塑料——聚苯乙烯（PS）。他们将聚苯乙烯微塑料加入含有甲基橙染料的水溶液中。按照传统认识，聚苯乙烯的化学性质比较稳定，不应该轻易破坏染料分子。然而，令人意外的事情发生了。经过10天的持续搅拌，原本带有颜色的溶液逐渐褪色，甲基橙的降解程度接近90%。

含甲基橙染料的水溶液被塑料“漂白”。|来自论文

研究人员进一步利用电子自旋共振技术和荧光探针分析了微塑料在水中的结构变化，发现微塑料与水接触后，其表面能够自发产生羟基自由基（·OH）等活性物质。更重要的是，这种现象并非聚苯乙烯独有。研究人员又测试了聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等六种常见塑料。它们遇水后都能产生自由基，只是强弱不同。

羟基自由基是生物化学中氧化能力极强的活性氧分子之一，能够与蛋白质、脂质以及核酸等生物分子发生反应，破坏其正常结构。于是研究人员进一步追问：微塑料表面的这些羟基自由基，是否也能够影响生物大分子或者细胞呢？

尚不明确的生物毒性

他们继续实验。首先，他们观察了蛋白质和DNA分子与微塑料的相互作用。结果发现，带电荷的蛋白质和DNA分子容易在某些微塑料表面聚集。这可能与微塑料表面的电荷分布和疏水性有关。

不仅如此，微塑料表面的自由基可能参与了蛋白质结构的改变。

研究人员随后将不同微塑料与小鼠红细胞共同孵育，观察到部分红细胞逐渐变形、破裂，并释放出血红蛋白（即所谓的“溶血”）。

也就是说，微塑料表面的化学性质，可能不只影响生物分子的吸附和聚集，还和细胞损伤有关。

与微塑料结合的红细胞（仅为示意，非本研究插图） |意大利高等卫生研究院

既然微塑料对小鼠红细胞有破坏性，那么微塑料进入人体后，也会产生同样的危害吗？人体血液约有一半是血浆，而血浆的主要成分就是水。因此，从化学原理上看，微塑料进入血液后，确实可能与周围的水分子形成类似的表面羟基自由基。

但实验室中的缓冲溶液与真实血液存在显著差异。真实血液含有大量蛋白质、脂质、电解质和抗氧化物质。这些成分可能覆盖微塑料表面，形成所谓的“生物分子冠”，起到将微塑料和血液细胞隔离开的作用。

此外，人体具有复杂的抗氧化防御系统，可以清除部分微塑料表面的活性氧物质，限制氧化损伤。还有我们常说的“不能脱离剂量谈毒性”，微塑料在体内的颗粒大小、暴露剂量、停留时间以及所处组织环境都会影响它们是否能持续产生足够数量的自由基，进而影响对血细胞的破坏程度。

总的来说，这项研究中的溶血实验使用的是离体小鼠红细胞，而不是人体内循环的红细胞。因此，目前不能据此推断日常微塑料暴露会导致人体溶血，更不能直接推算患病风险。这项新研究的真正意义，不是证明微塑料已经对人体造成了某种确定的疾病，而是为理解其潜在生物毒性提供了新的机制线索。

实验中，离体红细胞（双凹圆盘）在PS微塑料（不规则团块）作用下，变形破裂（变方扁）。证明了水相微塑料有细胞毒性，但不足以证明其生物毒性（活体有屏障、清除和代偿调控）。|来自论文

待解答的关键问题

未来，科学家还需要回答几个关键问题：微塑料在真实人体环境中是否仍能产生自由基？不同尺寸和材质的颗粒是否存在显著毒性差异？长期低剂量暴露是否会造成累积性损伤？人体又能否有效清除这些颗粒？

微塑料的健康风险仍有许多未知，但理解这些隐藏在微小界面上的化学反应，或许正是未来评估微塑料毒性、设计更安全塑料材料的重要一步。

目前，微塑料已经广泛存在于环境中，完全避免接触并不现实，但我们可以尽量减少微塑料的摄入。微塑料最主要的来源是合成纤维衣物、塑料餐具、塑料砧板、一次性热饮杯、茶包和塑料包、塑料水瓶等。我们平时可以尽量少买合成纤维衣物或减少合成纤维衣物的洗涤频率，少喝瓶装水，不用塑料容器加热食物，少喝袋泡茶，来降低微塑料的摄入。

每洗涤一次衣物，可产生数千个塑料纤维，增加环境微塑料暴露水平。|图虫创意

不过，目前还没有充分的人体临床证据证明，这些措施能够降低某种特定疾病的发生率，因此也不必因为偶尔使用塑料制品而过度焦虑。

论文信息：

Qian N, et al. Intrinsic physicochemical activity at microplastic–water interfaces. Nature, 2026.

作者：赵蓓 德国弗莱堡大学医学中心青年研究组长

审核：陶宁 生物医学领域 副研究员

审核：高佩雯 江帆