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最新研究:空气污染微粒不但进入你的肺,甚至会入侵大脑

刊登于 2016-09-07

有研究指人类大脑中发现有毒空污微粒。
有研究指人类大脑中发现有毒空气污染微粒。

空气污染对于人体呼吸系统的危害众所皆知,然而最新研究却发现,污染产生的悬浮微粒甚至可以侵入人脑中大量积累,成为阿兹海默症(Morbus Alzheimer)可能的肇因之一。虽然目前尚无法确定污染微粒对脑部的确切影响,但科学家呼吁必须针对这项随处可见的威胁,进行更深入的研究。

这项研究由英国兰卡斯特大学(University of Lancaster)团队发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)。科学家们检验了年龄介于3岁至92岁之间的37个人的脑部组织,其中29人来自空气污染严重的墨西哥首都墨西哥城,另8人来自英国工业城市曼彻斯特,他们中有部分人死于不同程度的神经退化性疾病(如帕金森症、阿兹海默症等)。

在这些研究样本中,研究团队发现了数量可观的“磁铁矿”(magnetite)微粒,每公克的脑组织中就有数百万磁铁矿粒子。磁铁矿是一种氧化铁,近期研究指出其可能致使脑部病变,使人罹患阿兹海默症。不过,此项研究尚未能证明污染微粒确实导致或加剧阿兹海默症。

你不会希望磁铁矿出现在你脑中的,因为它在那里特别毒。氧细胞的伤害就是阿兹海默症的标志性特征,这使得磁铁矿的存在有潜在重要性,因为它的生物活性太高了。

英国兰卡斯特大学研究报告的主要作者 Barbara Maher

人身体中存在各种形式的铁,大多对身体无害。但此研究报告的主要作者、英国兰卡斯特大学环境研究中心教授 Barbara Maher 指出,磁铁矿会创造一种被称为“自由基”的活性氧物种,其对脑神经细胞造成的损伤就是罹患阿兹海默症的标志性特征之一。磁铁矿的高生物活性可能对人造成的健康影响,使得此次研究发现特别令人关注。

事实上,磁铁矿也能在人脑中自然生成,但这类磁铁矿往往数量极少、体积大且其形状呈水晶状、参差不齐。相较之下,此研究发现的磁铁矿微粒,体积小且形状圆滑,数量又多(圆形磁铁矿微粒数量为晶状磁铁矿的100倍)。研究团队指出,后者的这些特征恰恰证明了它们是在燃烧燃料的高温环境下产生。

磁铁矿的威胁在于它无所不在,所有空气污染来源,如汽车引擎、刹车系统产生的废气、工厂及发电厂都有其踪迹。Maher 曾在英国兰卡斯特市的道路旁进行检测,发现每立方米空气中有将近2亿个磁铁矿微粒。

人脑内发现的磁铁矿直径不到200纳米(人类头发直径最少有50000纳米),极小的体积也让磁铁矿微粒在人体中通行无阻。一般像煤灰这类较大的污染粒子会卡在鼻腔,更小的可能侵入肺脏或血液。但研究团队的阿兹海默症专家 David Allsop 表示,由于鼻腔转运系统(nasal delivery)缺乏脑血管障壁(blood–brain barrier)保护,磁铁矿纳米微粒经由鼻腔进入到脑中的嗅觉区域后,便能继续散布至脑中其他区域,包括阿兹海默症中受影响的海马体及大脑额叶皮层。

脑血管障壁(blood–brain barrier)

也称为血脑屏障或血脑障壁,指的是血管和脑之间的屏障,可选择性地阻止某些物质由血进入脑中。除了氧气、二氧化碳和血糖,大部分的药和蛋白质由于分子结构过大,一般无法通过。(资料来自维基百科)

目前全球因空气污染而死的案例已比疟疾及艾滋病毒加起来还要多,但它一直以来只被认为对肺及心脏功能有害,此项研究是首次证实污染粒子也可能侵入脑部,造成退化性脑部疾病、精神疾病与智力退化。

虽然这项研究尚不能证明污染微粒对阿兹海默症的确切影响,但 Maher 认为,在磁铁矿数量如此多,且人类又暴露其中的现状下,研究指出了一个非常重要的环境风险,促使人们必须进一步针对空气中的毒性微粒,做流行病学与毒性测试等研究。她也认为在政策上应针对污染治理做更大幅度的改变。

阿兹海默症协会研究公关经理 Clare Walton 则表示,此发现确切证实了来自空气污染的磁铁矿能进入人脑中,但进一步对人体危害的研究也是重要的。她指出,大众目前不需要过于紧张,因为还有许多实际的方法能降低痴呆风险,例如规律运动、健康饮食及戒烟。

330
发表于《自然》期刊的研究指出,每年约有330万人因室外的空气污染而丧命。

来源:BBC卫报New Scientist

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