微塑料与纳米塑料（MNPs）能穿透人体组织，已是全球关注的新兴污染物。但它们在人体内究竟分布如何、会不会致病，至今没有明确答案。多个器官包括大脑中均检测到MNPs，可大脑的具体污染浓度和生物学效应，仍缺乏系统性的数据。
为此，北京天坛医院研究团队开展了一项前瞻性、双中心探索性研究。团队分析了113例脑肿瘤患者的156份病变脑组织，以及5例尸检捐献者的35份健康脑组织，系统评估了MNPs在人脑中的存在状况、分布特征，以及哪些因素可能影响其蓄积。
标题
一、研究背景
MNPs从吸入、吃进去、皮肤接触等途径进入人体，健康风险一直备受关注。检测技术不断进步，让研究人员能在人体组织里找到MNPs的踪迹。大脑有血脑屏障严密保护，按理说是个相对“干净”的器官。
但之前有研究在尸检脑组织中测到高达4,917µg/g的MNP浓度，这个数字因为样本前处理方法的问题，争议很大。更关键的是，活人大脑里到底有没有MNPs积累？生病的时候血脑屏障坏了，会不会让MNPs更容易闯进去？这些问题都还不清楚。所以，有必要用更可靠的方法，在更大规模的人群里做一次实实在在的验证。
二、研究方法与结论
1.研究设计与样本收集
本项前瞻性研究纳入2024年5月至7月期间于首都医科大学附属北京天坛医院接受神经外科手术的113例脑肿瘤患者（56例胶质瘤、57例脑膜瘤），采集肿瘤组织、瘤周脑组织及瘤周硬脑膜共计156份样本。
同时，在中国国家人类脑组织发育与功能库支持下，获取5例尸检捐献者的健康脑组织样本35份，涵盖额叶、颞叶、顶叶、枕叶、小脑、颈髓、脑脊液及硬脑膜等多个解剖部位。
人口分布、样本收集和多核苷酸分析方法总结
2.血脑屏障损伤与微纳塑料蓄积的关联
通过比较不同组织类型间的MNP浓度与颗粒直径，研究团队提出了MNPs进入脑组织的两条可能途径：血管内滞留与跨血管屏障迁移。分析数据显示，具有血脑屏障及血肿瘤屏障保护的轴内组织（胶质瘤与瘤周脑组织）中微塑料直径更大，提示屏障破坏可能促使较大塑料颗粒的沉积。
然而，缺乏屏障保护的轴外组织（脑膜瘤与硬脑膜）呈现更高的MNP浓度。
病变大脑中的MNPs和生理屏障
进一步行配对样本比较发现，瘤周脑组织中微塑料丰度显著高于配对胶质瘤样本，但颗粒直径更小。这一分布模式支持如下假说：胶质瘤内部因快速增殖导致血肿瘤屏障严重破坏，使较大颗粒得以进入；而瘤周脑组织虽同样存在屏障功能损伤，但程度较轻、暴露时间更长，因而蓄积更多但直径更小的颗粒。
3.健康脑组织中的意外发现
健康脑组织样本里也100%检出了微塑料。激光红外成像与扫描电镜联用后，可以看到这些颗粒形态各异，有颗粒状、碎片状，也有纤维状。
相较于病变组织，健康的大脑半球和小脑等轴内组织里，微塑料丰度明显低于胶质瘤的瘤周脑组织。这个差别支持一个判断：生病状态下血脑屏障受损，确实更容易让MNPs在脑内蓄积。
映射健康大脑中的MNPs
但有意思的是，健康硬脑膜样本中的微塑料丰度反而比脑膜瘤的瘤周硬脑膜高出不少。考虑到健康捐献者的年龄（中位86岁）远大于肿瘤患者（中位57岁），这个反差很可能跟年龄大了以后脑膜淋巴清除功能下降有关。
4.术中污染评估与暴露因素分析
研究团队系统检测了手术中可能带来污染的东西，包括标本瓶、注射器、输液器、明胶海绵、脑棉片，还有手术室空气。结果显示，77.8%的术中污染物样本都检出了微塑料。最常检出的是聚氯乙烯，主要来自脑棉片、输液器和明胶海绵。注射器里的微塑料种类最多，有聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯和聚氯乙烯。
手术场景再现及术中塑料污染源检测示意图
手术室空气样本中也检出了聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯颗粒，这说明病人做神经外科手术的时候，还存在空气途径的微塑料暴露风险。不过，相关性分析和多因素逻辑回归分析都显示，输液量和手术时长跟肿瘤里的微塑料丰度之间没有明显关联。
5.暴露因素与肿瘤指标的关联
研究团队用机器学习方法（SHAP值分析）评估了外部暴露因素。结果排在前五位的分别是：注射频率、体重指数、年龄、化妆品使用频率、塑料保鲜膜使用频率。
肿瘤特征、MP丰度和表面积的受限立方样条（RCS）分析
中老年患者（40-60岁）的肿瘤微塑料丰度更高，体重指数偏低的人丰度也比较高。再看肿瘤生物学行为，微塑料表面积跟肿瘤增殖标志物Ki-67指数之间存在正相关。微塑料的物理化学特性可能跟肿瘤生物学行为有一定关联，但因果关系还需要进一步验证。
三、总结
这项研究给出了微纳塑料进入活体人脑的直接证据。156份病变样本中检出率99.4%，35份健康样本中100%检出。一个出乎意料的结果是：纳米塑料在人脑塑料污染中的占比超过了微塑料，最高达到86.5%。评估MNPs的神经毒性时，纳米尺度的颗粒可能比微米尺度更值得关注。
肿瘤患者的数据显示，血脑屏障受损后脑组织中的MNP浓度确实更高。注射频率、化妆品使用、塑料保鲜膜接触这几类日常暴露因素，跟脑内MNP水平升高也有关系。微塑料表面积跟Ki-67指数之间存在正相关，但因果关系还不能下结论。
还有一个现实问题：手术中用的输液器、注射器、脑棉片，还有手术室空气里，都检出了微塑料。塑料医疗设备带来的医源性暴露风险，需要建立统一的检测标准和监管框架。
[1]Li, R., Lin, F., Zhao, X. et al. Microplastics and nanoplastics in brain tumours and the healthy human brain. Nat. Health (2026). https://doi.org/10.1038/s44360-026-00091-4
