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最新研究:空氣污染微粒不但進入你的肺,甚至會入侵大腦


有研究指人類大腦中發現有毒空污微粒。
有研究指人類大腦中發現有毒空氣污染微粒。攝:VCG via Getty

空氣污染對於人體呼吸系統的危害眾所皆知,然而最新研究卻發現,污染產生的懸浮微粒甚至可以侵入人腦中大量積累,成為阿茲海默症(Morbus Alzheimer)可能的肇因之一。雖然目前尚無法確定污染微粒對腦部的確切影響,但科學家呼籲必須針對這項隨處可見的威脅,進行更深入的研究。

這項研究由英國蘭卡斯特大學(University of Lancaster)團隊發表於《美國國家科學院院刊》(PNAS)。科學家們檢驗了年齡介於3歲至92歲之間的37個人的腦部組織,其中29人來自空氣污染嚴重的墨西哥首都墨西哥城,另8人來自英國工業城市曼徹斯特,他們中有部分人死於不同程度的神經退化性疾病(如柏金遜症、阿茲海默症等)。

在這些研究樣本中,研究團隊發現了數量可觀的「磁鐵礦」(magnetite)微粒,每公克的腦組織中就有數百萬磁鐵礦粒子。磁鐵礦是一種氧化鐵,近期研究指出其可能致使腦部病變,使人罹患阿茲海默症。不過,此項研究尚未能證明污染微粒確實導致或加劇阿茲海默症。

你不會希望磁鐵礦出現在你腦中的,因為它在那裏特別毒。氧細胞的傷害就是阿茲海默症的標誌性特徵,這使得磁鐵礦的存在有潛在重要性,因為它的生物活性太高了。

英國蘭卡斯特大學研究報告的主要作者 Barbara Maher

人身體中存在各種形式的鐵,大多對身體無害。但此研究報告的主要作者、英國蘭卡斯特大學環境研究中心教授 Barbara Maher 指出,磁鐵礦會創造一種被稱為「自由基」的活性氧物種,其對腦神經細胞造成的損傷就是罹患阿茲海默症的標誌性特徵之一。磁鐵礦的高生物活性可能對人造成的健康影響,使得此次研究發現特別令人關注。

事實上,磁鐵礦也能在人腦中自然生成,但這類磁鐵礦往往數量極少、體積大且其形狀呈水晶狀、參差不齊。相較之下,此研究發現的磁鐵礦微粒,體積小且形狀圓滑,數量又多(圓形磁鐵礦微粒數量為晶狀磁鐵礦的100倍)。研究團隊指出,後者的這些特徵恰恰證明了它們是在燃燒燃料的高温環境下產生。

磁鐵礦的威脅在於它無所不在,所有空氣污染來源,如汽車引擎、煞車系統產生的廢氣、工廠及發電廠都有其蹤跡。Maher 曾在英國蘭卡斯特市的道路旁進行檢測,發現每立方米空氣中有將近2億個磁鐵礦微粒。

人腦內發現的磁鐵礦直徑不到200納米(人類頭髮直徑最少有50000納米),極小的體積也讓磁鐵礦微粒在人體中通行無阻。一般像煤灰這類較大的污染粒子會卡在鼻腔,更小的可能侵入肺臟或血液。但研究團隊的阿茲海默症專家 David Allsop 表示,由於鼻腔轉運系統(nasal delivery)缺乏腦血管障壁(blood–brain barrier)保護,磁鐵礦納米微粒經由鼻腔進入到腦中的嗅覺區域後,便能繼續散布至腦中其他區域,包括阿茲海默症中受影響的海馬體及大腦額葉皮層。

腦血管障壁(blood–brain barrier)

也稱為血腦屏障或血腦障壁,指的是血管和腦之間的屏障,可選擇性地阻止某些物質由血進入腦中。除了氧氣、二氧化碳和血糖,大部分的藥和蛋白質由於分子結構過大,一般無法通過。(資料來自維基百科)

目前全球因空氣污染而死的案例已比瘧疾及愛滋病毒加起來還要多,但它一直以來只被認為對肺及心臟功能有害,此項研究是首次證實污染粒子也可能侵入腦部,造成退化性腦部疾病、精神疾病與智力退化。

雖然這項研究尚不能證明污染微粒對阿茲海默症的確切影響,但 Maher 認為,在磁鐵礦數量如此多,且人類又暴露其中的現狀下,研究指出了一個非常重要的環境風險,促使人們必須進一步針對空氣中的毒性微粒,做流行病學與毒性測試等研究。她也認為在政策上應針對污染治理做更大幅度的改變。

阿茲海默症協會研究公關經理 Clare Walton 則表示,此發現確切證實了來自空氣污染的磁鐵礦能進入人腦中,但進一步對人體危害的研究也是重要的。她指出,大眾目前不需要過於緊張,因為還有許多實際的方法能降低痴呆風險,例如規律運動、健康飲食及戒煙。

330
發表於《自然》期刊的研究指出,每年約有330萬人因室外的空氣污染而喪命。

來源:BBC衞報New Scientist

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