随着现代工业和日常生活中塑料制品的广泛应用，塑料污染问题日益引发全球关注。聚苯乙烯纳米塑料（Polystyrene Nanoplastics，简称PS-NP）作为塑料降解过程中微细化的产物，其尺寸小至纳米级，能够轻易穿透生物体的组织屏障，潜在威胁健康的风险不容忽视。近年来，科学研究揭示纳米塑料通过影响肠道微环境和调控宿主与肠道微生物的复杂互动，直接破坏肠道屏障功能，引发一系列不良生理反应。本文将系统解析聚苯乙烯纳米塑料对肠道微环境的影响机制及其健康风险，为大众和科研人员认知塑料污染的危害提供深入洞见。人体肠道是微生物群落密度极高的生态系统，维持肠道屏障完整性对于免疫防御、营养吸收及代谢稳态均至关重要。正常情况下，肠道上皮细胞通过紧密连接蛋白如ZO-1（紧密连接蛋白1）和黏蛋白如MUC-13（肠道黏蛋白13）等分子维持屏障功能，保护机体免受病原体及毒素侵袭。
然而，研究发现PS纳米塑料能够在肠道中积累，并显著降低这些关键蛋白的表达，导致肠道屏障功能受损，引发所谓的“肠漏症”。动物实验中，长期经口摄入PS纳米塑料小鼠表现出体重增加及肠道屏障通透性增强，但肠道长度及部分肝肾功能指标无明显变化，提示纳米塑料主要靶向肠道微生物与屏障结构，诱发微环境失衡。细胞水平的研究表明，聚苯乙烯纳米塑料能被类肠细胞吸收，进一步降低紧密连接蛋白ZO-1和occludin的表达，增加细胞间隙通透性，增强有害物质进入体内的风险。更重要的是，这些纳米塑料对肠道内分泌调节也起到显著干扰作用。多项转录组和小RNA测序分析揭示，纳米塑料处理后肠道内特定microRNA（miRNAs）表达紊乱，尤其是miR-501-3p和miR-700-5p显著上调，这两种miRNA通过靶向调控ZO-1及MUC-13基因，间接抑制蛋白合成，导致肠道屏障结构受损。miRNA作为基因表达调控的关键非编码RNA，参与细胞应激反应及代谢调节，其异常表达提示纳米塑料通过基因调控网络精细影响肠道功能。
纳米塑料不仅影响宿主细胞，还对肠道菌群构成显著扰动。肠道微生物是维持肠道稳态的重要组成，研究显示纳米塑料暴露后，特定菌群如Ruminococcaceae家族的丰度显著增加，而益生菌Lactobacillaceae相对减少。更细致的分选分析发现，纳米塑料主要被Lachnospiraceae菌株摄取，且由此菌株分泌的细胞外囊泡（Extracellular Vesicles，EV）能够抑制肠道黏蛋白MUC-13的表达，进一步破坏黏液层和肠道屏障。与此同时，纳米塑料处理还改变肠道上皮细胞分泌的EV miRNA谱，这些EV促进Ruminococcaceae的生长，导致菌群失调。菌群失衡则反过来加重肠道黏液与屏障功能损害，形成恶性循环。肠道黏液层作为肠道微生物的定植环境和营养来源，其完整性至关重要。
MUC-13是肠道黏蛋白的重要成员，保护肠道免受炎症和感染。纳米塑料通过调控miRNA表达、影响EV的成分和分泌，复合调控MUC-13表达，导致黏液屏障减弱，增加肠道对外界有害因子的敏感性，最终引发肠道功能障碍。值得关注的是，纳米塑料对肠道菌群结构和功能的影响并非直接毒杀细菌，而是通过干扰宿主细胞EV释放和微RNA表达，间接调节菌群生态平衡。菌株间相互作用的EV未显著影响菌群生长，表明纳米塑料主要通过调节宿主肠道细胞的信号传导渠道，激发菌群不平衡。肠道菌群的失调与多种疾病息息相关，包括炎症性肠病、代谢综合征、自闭症谱系障碍等。尤其是Ruminococcaceae丰度异常增加与神经系统损伤及肝纤维化有关联，提示纳米塑料造成的菌群变化可能远超肠道本身，威胁机体多个系统健康。
长远来看，纳米塑料通过复杂的菌群-宿主相互作用，有可能成为隐形的新型环境健康风险因素。基于上述研究，多层次、多技术结合的整合组学方法为解析纳米塑料的危害机制提供了强有力的工具，也为制定未来塑料污染治理和人体健康防护策略提供了基础。科学界亟需进一步深化纳米塑料在人体肠道的动力学、剂量响应及免疫代谢影响研究，评估其潜在安全阈值。同时，开发新型生物标志物，监测纳米塑料引发的肠道微环境失衡，有助于早期干预和风险预警。个人生活层面，减少塑料制品特别是一次性塑料的使用，倡导绿色环保生活方式，是降低纳米塑料暴露风险的关键之举。食品安全监管需强化对纳米塑料污染的监测与控制，保障公众饮食安全。
未来的发展方向应整合环境科学、微生物学、分子生物学和公共健康学等多学科力量，构建全面防护体系，阻断纳米塑料对人体健康的负面影响。聚苯乙烯纳米塑料对肠道微环境的破坏机制展现了环境污染与人体健康的紧密联系。纳米塑料通过调节肠道miRNA表达，改变宿主细胞和肠道菌群的EV通信，破坏肠屏障和菌群平衡，推动肠道疾病风险。深入理解这些机制为塑料污染风险评估和肠道疾病防治提供了新视角。公众应提高塑料使用的环保意识，科学界需推动针对纳米塑料的多维度研究，将环境与健康风险降至最低，共筑更安全的生活环境。
