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我国科学家首次在卵泡液、精液中发现微塑料,会使受精率显著降低!

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  • 生殖功能
高分子科技 09/02

该研究中,卵泡液中PE平均浓度达1.21 µg/g,PVC为1.85 µg/g;精液中PE浓度更高(3.02 µg/g),PVC为2.67 µg/g。两种纳米塑料在卵泡液检出率为100%,精液中PE检出率100%、PVC达98%(图1)。微塑料已侵入人类生殖系统?

新研究揭示不容忽视的潜在风险

2025年7月2日,在法国巴黎举行的第41届欧洲人类生殖与胚胎学会(ESHRE)年会上,西班牙穆尔西亚大学研究团队一项新研究引发广泛关注 - 科学家首次在人类生殖液中检测到微塑料的存在。这一发现敲响了关乎人类生殖健康的警钟。

学者对29名女性的卵泡液和22名男性的精液进行了细致分析。检测结果显示,69%的卵泡液样本和55%的精液样本中都发现了微塑料,涵盖聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS)等多种常见塑料聚合物。在女性卵泡液中,PTFE(常用于不粘锅涂层)最为常见,出现在31%的样本中;其次是聚丙烯(PP,多见于食品包装),占28%。而在男性精液里,PTFE 的检出率更高,达到41%,是绝对主导的微塑料类型。

虽然这项研究未直接证明微塑料会影响生育能力,但动物实验结果已发出警告。动物研究显示,微塑料在组织中积累时,可能引发炎症、自由基生成、DNA 损伤、细胞衰老,甚至干扰内分泌系统。这些影响对生殖细胞尤为敏感,可能破坏卵子和精子的正常功能。不过目前尚无人类研究的直接证据,因此研究团队计划扩大样本量,结合生活方式和环境暴露问卷,进一步探索微塑料与卵母细胞、精子质量的关系。

面对这一发现,专家们呼吁理性看待。生育受年龄、健康、遗传等多种因素影响,目前无需恐慌,微塑料只是可能的影响因素之一。但采取措施减少暴露是明智的。减少微塑料暴露的方法很简单:用玻璃或不锈钢容器储存和加热食品,少喝塑料瓶装水,选择纸质或可降解包装的产品,避免使用含微塑料的个人护理品等,这些小步骤能有效降低摄入微塑料的风险。微塑料对人类生殖健康的影响还需更多研究揭示,但它们在生殖液中的广泛存在,无疑敲响了警钟—塑料污染已渗透到生命传承的核心环节。从现在开始减少塑料依赖,不仅是为了环境,更是为了我们自己和下一代的健康。

无独有偶,意大利科学家也在《生态毒理学与环境安全》杂志上发表过研究:18 名接受辅助生殖治疗的女性中,14 人的卵巢卵泡液里发现了微塑料,研究人员推测 “这些颗粒可能干扰卵子发育的关键机制”。

人类卵泡液和精浆中的纳米塑料

对受精和精子质量的影响

随着全球塑料年产量逼近3.9亿吨且回收率不足10%,塑料降解产生的微塑料(<5mm)和纳米塑料(<1μm)已渗透人体肾脏、肝脏等多器官。相比微塑料,纳米塑料因更小的体积和更大的比表面积,可穿透细胞屏障并吸附有毒物质,动物实验证实其会引发肠道损伤、帕金森样病变及跨代毒性。然而,由于检测技术限制(光谱法受光学衍射极限约束,热解GC/MS法难以区分微纳塑料),纳米塑料对人类生殖健康的影响始终成谜。

据此,浙江大学医学院邵逸夫医院童晓嵋副主任医师、张松英教授、蒋凌英副主任医师合作通过改良热解气相色谱-质谱联用技术(Py-GC/MS),首次在51对接受试管婴儿治疗的夫妇样本中检出聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)纳米塑料。

2025年7月21日,相关工作以“ Polyethylene and Polyvinyl Chloride Nanoplastics in Human Follicular Fluid and Seminal Plasma: Impact on Fertilization and Sperm Quality‘为题发表在 ACS Nano 上。该研究中,卵泡液中PE平均浓度达1.21 µg/g,PVC为1.85 µg/g;精液中PE浓度更高(3.02 µg/g),PVC为2.67 µg/g。两种纳米塑料在卵泡液检出率为100%,精液中PE检出率100%、PVC达98%(图1)。

浓度差异揭示暴露源特性

数据分析显示:

1. 生殖体液分布差异:精液PE浓度是卵泡液的2.5倍(p<0.001),PVC浓度也显著更高(p<0.01)(图1A)。

2.伴侣暴露无关联:同一夫妇的卵泡液与精液纳米塑料浓度仅呈弱相关(Rho=0.124–0.256),表明个体生活习惯比共同居住环境更影响暴露水平。

3. 塑料类型主导性:卵泡液中PVC占总纳米塑料的60%,PE占40%;精液中PE与PVC比例相近(图1B)。

图1. 卵泡液与精液中纳米塑料的分布及含量。 (A) 51例卵泡液与精液样本中各类纳米塑料浓度。散点代表单样本浓度,组间比较采用双样本t检验(*p<0.001;p<0.01)。 (B) 不同类型纳米塑料占总浓度的比例。 (C) 51例卵泡液与精液样本的纳米塑料检出率。 (FFPE:卵泡液聚乙烯;FFPVC:卵泡液聚氯乙烯;SPPE:精液聚乙烯;SPPVC:精液聚氯乙烯;SPPP:精液聚丙烯)

生殖功能遭遇双重打击

女性生育力:卵泡液PE/PVC浓度升高虽未显著影响卵巢储备指标(如AMH、FSH),但最高浓度组(T3)雌二醇(E2)水平比最低组(T1)降低27%(p=0.012),提示纳米塑料可能损伤颗粒细胞功能(表4)。更严峻的是,高浓度PE使受精率降低38%(T2组)和32%(T3组),PVC同样导致受精率下降34%和33%(图2B,G)。

男性生育力:精液PVC浓度与精子活力呈显著负相关(p-trend=0.044),PE浓度升高也呈现精子密度下降、DNA碎片率升高的趋势(表5)。动物实验佐证:纳米塑料可诱导睾丸氧化应激与能量代谢障碍,导致不育。

图2. 51个IVF周期指标分析 (A-F) 单卵母细胞利用率:成熟率(A)、正常受精率(B)、可用胚胎率(C)、优质胚胎率(D)、囊胚培养率(E)、囊胚形成率(F)。 (G-I) 常规IVF指标:正常受精率(G)、可用胚胎率(H)、优质胚胎率(I)。 (T2/T3组与T1组比较:*p<0.017;**p<0.003)

临床妊娠未受直接影响

尽管纳米塑料损害受精过程,但研究未发现其与胚胎植入或临床妊娠率存在显著关联(图3)。这可能与严格筛选的受试群体(输卵管因素不孕、其他生育指标正常)及辅助生殖技术干预有关。

图3. 纳米塑料浓度与临床结局的关联。 采用广义线性混合模型分析,点代表调整后平均比例,线段为95%置信区间。趋势p值以三分位组中位浓度为连续变量计算。(*p<0.05)

技术突破推动风险管控

本研究通过优化样本预处理(离心去除血细胞/精子、1μm钢网过滤排除外源微塑料)和检测方法(液液萃取联合Py-GC/MS),实现纳克级纳米塑料精准定量。空白对照实验及器械成分分析证实检出塑料源自人体本身。研究团队呼吁:需建立标准化纳米塑料检测体系,深入研究其生殖毒性机制,并为食品、医疗等行业的塑料管控政策提供科学依据。

原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c00918

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