微塑料再登頂刊：直接破壞巨噬細胞的胞葬作用，影響肺、肝臟和睪丸等器官功能

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

塑料污染導致微塑料（Microplastic，MP） 在我們所生活的環境中（ 空氣、水、土壤、食物和飲料... ）以及人體內（ 血液、肝臟、肺、睪丸、脾臟、大腦、胎盤、腎臟和母乳... ）幾乎無處不在，這可能會對人類健康構成重大威脅。

巨噬細胞作為人體免疫哨兵，會攝入微塑料，而它們無法分解，導致微塑料的積累，這可能會損害其對凋亡細胞的清除作用（即胞葬作用）。

2026 年 2 月 24 日，威爾康奈爾醫學院、紀念斯隆·凱特琳癌癥中心的研究人員在免疫學頂刊Immunity上發表了題為：Polystyrene microplastic-induced pathophysiology is driven by disruption of efferocytosis 的研究論文。

該研究表明，聚苯乙烯微塑料（PS-MP）的暴露和積累會直接破壞巨噬細胞的胞葬作用，對 多個器官（ 肺、肝臟和睪丸 ）的功能和健康產生負面影響。從機制上來說，負載 PS-MP 的胞葬巨噬細胞出現了代謝和吞噬溶酶體過程失調，包括甲基乙二醛（MGO）的異常積累，以及對凋亡細胞消化所需的一種酶——葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（ G6PD ）MGO 糖化修飾增強，而過表達 MGO 解毒酶——乙二醛酶-1（Glo1），能夠在體外和體內挽救 PS-MP 誘導的凋亡細胞消化缺陷。

巨噬細胞是人體的免疫哨兵，會接觸到各種各樣的物質，正因如此，它們進化出了多種機制來區分非己與自身、受損與健康、炎癥與穩態。其中一種過程——胞葬作用（efferocytosis），即對凋亡細胞的吞噬作用，對于組織修復和維持組織穩態至關重要。另一方面，當遇到病原體或無菌組織損傷時，巨噬細胞會通過協調多細胞免疫反應來應對，以消除或控制威脅，并最終解決由此引發的炎癥。

不幸的是，環境污染物的出現，有可能破壞體內平衡與炎癥之間的微妙平衡，因為它們有在巨噬細胞中積聚的傾向。例如，塑料污染已導致大量微塑料（Microplastic，MP）的急劇累積，這些微小的塑料顆粒在空氣、水、土壤、食物和飲料中均有發現，這意味著人類對這些顆粒的接觸是普遍存在的。

世界衛生組織（WHO）估計，美國人均每天攝入 5 克微塑料。一旦被攝入或吸入，這些微塑料顆粒可進入內臟器官，在那里被組織駐留巨噬細胞（TRM）吞噬。事實上，微塑料顆粒已在人體血液、肝臟、肺、睪丸、脾臟、大腦、胎盤、腎臟和母乳中被檢測到，血液中的濃度在 1.84-4.65 微克/毫升之間，且可能隨著年齡的增長而累積。

盡管巨噬細胞攝取微塑料的機制尚有爭議，但很明顯，在小鼠和人類中，微塑料都在組織駐留巨噬細胞中積聚。新的證據表明，微塑料的積聚對巨噬細胞的功能有不良影響。然而，細胞內微塑料的積累是否會影響巨噬細胞執行維持體內平衡的胞葬作用的能力，以及這會如何破壞組織穩態，目前仍不清楚。

在這項最新研究中，研究團隊發現，暴露于聚苯乙烯微塑料（PS-MP）并使其積累，會通過阻礙對凋亡細胞的清除，破壞穩態及消退性胞葬作用。

具體而言，該研究發現，PS-MP 能夠抑制體外多種類型的小鼠巨噬細胞、人巨噬細胞以及睪丸支持細胞（睪丸中特化的吞噬細胞）對凋亡細胞的內化和消化。該研究還發現，暴露于 PS-MP 會抑制胞葬作用，并在體內對肺、肝和睪丸造成損害。PS-MP 對吞噬功能的影響超出了對凋亡細胞的胞葬作用，因為體外實驗中，負載 PS-MP 的巨噬細胞在包括細菌和真菌吞噬作用在內的不同類型的炎癥吞噬作用中均存在缺陷，體內實驗中，其對肺部煙曲霉的攝取和殺滅能力也有所下降。

蛋白質組學分析顯示，在負載 PS-MP 的胞葬巨噬細胞中，參與代謝和吞噬/內吞溶酶體過程的蛋白質表達失調。后續的代謝組學分析顯示，與穩態胞葬作用相比，負載 PS-MP 的胞葬巨噬細胞中多個一般代謝途徑的代謝物減少，并出現了意外的代謝物，包括不完全降解產物以及參與氧化還原生物學/氧化應激的代謝物表達失調。這些代謝產物中的一種——糖酵解的副產物甲基乙二醛（MGO），是致病性晚期糖基化終末產物的前體，能夠改變蛋白質的功能。負載 PS-MP 的胞葬巨噬細胞在消化凋亡細胞的過程中，其蛋白質的 MGO 糖化修飾（MGOylation）水平會增加，這種增加依賴于凋亡細胞的消化過程，其中包括戊糖磷酸途徑（PPP）中的葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PD），該酶對于適當的凋亡細胞消化是必需的。研究團隊進一步發現，外源性 MGO 與 PS-MP 暴露類似，在體外抑制小鼠和人類巨噬細胞對凋亡細胞的內化和消化，在體內抑制凋亡的肺上皮細胞的清除。最后，研究團隊證實，過表達 MGO 解毒酶乙二醛酶-1（Glo1）能夠挽救由 PS-MP 引起的凋亡細胞內化和降解缺陷。

該研究的核心發現：

• 聚苯乙烯微塑料（PS-MP）擾亂巨噬細胞的胞葬作用和真菌吞噬作用；

• 裝載 PS-MP 的胞葬巨噬細胞會積累甲基乙二醛（MGO）；

• MGO 通過糖化修飾葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PD）抑制胞葬作用；

• 過表達 MGO 解毒酶乙二醛酶-1（Glo1）能夠挽救 PS-MP 引起的胞葬作用缺陷。

總的來說，這些研究結果為 PS-MP 如何在體外和體內影響巨噬細胞的吞噬作用提供了機制上的見解。

論文鏈接：

https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(26)00030-0