一项里程碑式的新研究表明，微塑料（即小于5毫米的塑料碎片）能够直接改变人类肠道微生物组，即使在日常生活中预期的暴露水平下也是如此。该研究在UEG Week 2025上发布，研究人员将健康志愿者的粪便源性微生物培养物暴露于五种常见微塑料中，观察到微生物组成和代谢变化。其中部分变化与先前关联抑郁症和结直肠癌的细菌模式相似，凸显了微塑料摄入可能带来的严重健康隐患。
微塑料在人类肠道培养物中的测试
微塑料是塑料污染产生的微小颗粒，从海洋到山脉无处不在，更令人担忧的是，它们已遍布人体各处。据估计，2020年约有270万吨微塑料进入环境，这一数字预计到2040年将翻倍。
该研究在microONE项目框架内进行，是首批直接检验不同类型微塑料如何与人类肠道微生物组相互作用的研究之一。作为microONE探索微塑料和纳米塑料颗粒在人体内影响的更广泛任务的一部分，该项目将为潜在健康影响提供新见解，并突显立即开展全面深入调查的紧迫性。
研究人员使用五名健康志愿者的粪便样本培养体外肠道微生物组，并将这些培养物暴露于五种常见微塑料类型——聚苯乙烯、聚丙烯、低密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯——其浓度反映了人体暴露的估计值。值得注意的是，研究还将测试更高剂量，以探究潜在的剂量依赖性效应，这将为不同微塑料暴露水平相关的健康风险提供关键洞察。
微塑料如何影响肠道细菌
与对照组相比，经微塑料处理的培养物显示出一致且显著的酸度增加（pH值降低），表明微生物代谢活动发生改变。
进一步分析揭示了微塑料类型特异性的细菌组成变化：某些细菌群落的丰度随微塑料类型而增减。研究人员注意到多个细菌家族的变化，包括毛螺菌科、颤螺旋菌科、肠杆菌科和瘤胃球菌科，其中大部分变化发生在厚壁菌门内——这是对消化和肠道健康至关重要的关键肠道细菌群组。
这些细菌组成变化伴随着细菌产生的化学变化，其中部分变化与观察到的pH值降低相对应。研究人员发现，某些微塑料改变了戊酸和5-氨基戊酸的水平，而其他类型则影响赖氨酸或乳酸，突显了微塑料与微生物组相互作用的复杂多面性。
值得注意的是，部分微塑料诱导的微生物组成变化反映了先前与抑郁症和结直肠癌相关联的模式，进一步印证了微塑料对人体的影响。
针对这一效应的潜在机制，首席作者克里斯蒂安·帕赫-德意志解释道：“现阶段确切路径尚不明确，但几种合理解释正在浮现。微塑料可能通过创建有利于特定细菌的物理或化学环境来改变微生物组成。例如，生物膜可在微塑料表面形成，为某些微生物提供快速定植的新生态位。”
他补充道：“微塑料还可能携带直接影响细菌代谢的化学物质。这可能导致产酸变化，作为细菌应激反应意外地改变肠道pH值。这些变化随后可能触发反馈循环，进一步影响微生物组平衡。”
谈及研究的广泛意义，帕赫-德意志表示：“鉴于微塑料暴露在日常生活中的普遍性，这些发现意义重大。微塑料已在鱼类、食盐、瓶装水甚至自来水被发现，意味着大多数人每天通过摄入、吸入和皮肤接触暴露其中。”
“关键结论是微塑料确实会影响我们的微生物组。尽管目前下定论还为时过早，但微生物组在消化和心理健康等多方面福祉中扮演核心角色。因此，在可能的情况下减少微塑料暴露是一项明智且重要的预防措施，”他总结道。
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