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多篇文章解讀空氣汙染如何影響人類機體健康?

作者:佚名 來源:生物穀 日期:2022-02-27
導讀

         目前大量研究表明,空氣汙染對人類機體多方麵健康都會產生一定的危害,本文中,小編整理了多篇研究成果,共同解讀空氣汙染如何影響人類的健康,分享給大家!

關鍵字:  空氣汙染 

        【1】JAMA Netw Open:中國科學家新發現!空氣汙染或會減少男性機體的精子活力!

        doi:10.1001/jamanetworkopen.2021.48684

        目前研究人員並不清楚接觸顆粒物(PM)對男性生育力的健康效應,盡管此前研究人員發現PM的暴露與男性精子質量存在一定關聯,但其所得到的結果並不一致。近日,一篇發表在國際雜誌JAMA Network Open上題為“Association of Exposure to Particulate Matter Air Pollution With Semen Quality Among Men in China”的研究報告中,來自中國上海市第一婦嬰保健院等機構的科學家們通過研究發現,生活在嚴重汙染地區的男性或許會經曆精子活動性較差的情況,文章中,研究人員對來自中國數千名男性的醫療記錄進行了相關分析。

        此前研究結果表明,自20世紀70年代以來,生活在北美、澳大利亞和歐洲的男性的精子質量一直在下降,然而科學家們並不清楚為何會出現這種現象,但他們推測,出現這種情況似乎與空氣汙染有關;近些年來,科學家們進行的多項研究都嚐試理解精子健康和涉及顆粒物的空氣汙染之間的關聯,但不幸的是,此類研究所得到的結果好壞參半;這項最新研究中,研究人員想試圖通過研究來自中國130個城市生育診所的33876名男性的健康記錄來尋找其中的關聯。

        這項研究中,研究人員根據男性居住地的空氣汙染程度首先將患者分為四組,隨後他們研究了在生育診所由醫生所進行的精子實驗的結果,他們重點關注了精子計數、精子的濃度和運動性/活力等參數,精子的活力描述的是精子平均向前遊動的能力,其被認為是精子健康的一個標準。

        【2】EHP:空氣汙染或會通過大腦炎症表現來減少機體的精子數量

        doi:10.1289/EHP8868

        研究人員早就知道,空氣汙染會增加人類患多種疾病的風險,比如肥胖、糖尿病和不育等,但他們並不清楚其背後的分子機製。近日,一篇發表在國際雜誌Environmental Health Perspectives上題為“PM2.5 Exposure of Mice during Spermatogenesis: A Role of Inhibitor κB Kinase 2 in Pro-Opiomelanocortin Neurons”的研究報告中,來自馬裏蘭大學醫學院等機構的科學家們通過研究揭示了空氣汙染是如何通過促進大腦炎症的發生來減少小鼠機體的精子數量的。

        此前研究人員通過研究發現,大腦或與生殖器官存在某種直接的關聯,其在壓力狀況下或會影響機體的生育力和精子的數量,比如,情緒壓力會導致女性月經失調,然而這篇最新的研究報告中,研究者揭示了空氣汙染降低機體生育力的分子機理和原因。研究者Zhekang Ying說道,本文研究結果表明,由於空氣汙染所造成的損傷(至少表現在精子數量上)能通過移除小鼠大腦中單一的炎性標誌物得到補救,這或許就表明,研究人員能開發出新型療法來預防或逆轉空氣汙染對機體生育力的損傷性效應。

        本文研究結果不僅僅對生育力方麵會產生廣泛影響,還包括其它很多疾病,包括高血壓、糖尿病和心髒病等,其都與空氣汙染所導致的大腦炎症發生存在著千絲萬縷的關係。世界上大約92%的人口都生活在空氣中直徑小於2.5微米的細顆粒物水平超過WHO規定的最低安全標準的地區,這些顆粒物可能來自於汽車尾氣、工業排放、野火和爐灶等來源。此前的研究中,有些研究結果表明,暴露於空氣汙染的小鼠並不總是會出現睾丸炎症,這就意味著,或許還存在其它機製會導致機體精子數量減少;而了解了大腦和性器官之間的直接關聯後,研究人員就分析了是否空氣汙染會增加大腦中的炎症表現。

        【3】Environ Int:空氣汙染物的暴露或會增加孕婦患妊娠糖尿病的風險

        doi:10.1016/j.envint.2021.106888

        關於孕期空氣汙染暴露與妊娠糖尿病(GDM,gestational diabetes mellitus)之間的關聯,目前流行病學研究所得到的結果並不一致,而且此前的研究也存在多項局限性,包括參與者潛在的結局以及暴露的錯誤分類、未評估的混雜因素、以及缺乏對空氣汙染混合物和顆粒物成分的考慮。近日,一篇發表在國際雜誌Environment International上題為“Exposure to air pollutant mixture and gestational diabetes mellitus in Southern California: Results from electronic health record data of a large pregnancy cohort”的研究報告中,來自加利福尼亞大學等機構的科學家們通過研究發現,居住在南加州空氣質量較差地區的孕婦患妊娠糖尿病的風險會增加。

        對於母親而言,妊娠糖尿病與其短期或長期健康問題的風險增加有關,比如2型糖尿病和心血管疾病等,同時其後代發生早產、兒童自閉症和成年期肥胖的風險也更高;盡管目前研究人員並不清楚引發妊娠糖尿病的風險,但過去的研究指出,家族史、年齡和肥胖都是常見的風險因素,但最近研究結果表明,包括空氣汙染等環境因素所發揮的作用或許遠比我們此前認為地大得多。

        研究者Jun Wu教授說道,如今研究人員越來越感興趣分析環境因素在誘發妊娠糖尿病中所扮演的潛在角色,有限的研究結果將空氣汙染的暴露與疾病風險關聯起來,然而,此前並沒有研究係統性地分析複雜的空氣汙染混合物對妊娠糖尿病的聯合影響效應。這篇研究報告中,研究人員通過對來自Kaiser Permanente數據庫中基於個人層麵的電子健康記錄數據(該數據庫涵蓋了從2008-2018年近396,000例妊娠女性的數據)進行分析,旨在確定暴露於空氣汙染混合物所產生的影響;研究人員對細顆粒物和氣態的空氣汙染物的月平均濃度進行了統計學的分析,結果顯示,暴露於二氧化氮和顆粒物與女性妊娠糖尿病風險增加直接相關,而且西班牙裔和過重/肥胖母親患這種疾病的風險過高。

        PM2.5顆粒物的相對尺寸。

        圖片來源:U.S. Environmental Protection Agency

        【4】AJRCCM:揭示空氣汙染引發人群慢性鼻竇炎的分子機製

        doi:10.1164/rccm.202102-0368LE

        慢性鼻竇炎(CRS,Chronic rhinosinusitis)是一種為期12周或更長時間的病症,在此期間患者的鼻竇會受到感染或刺激從而變得腫脹,且會嚴重充血並向喉嚨分泌粘液;慢性鼻竇炎還會導致患者機體麵部疼痛、壓迫和嗅覺喪失;在某些情況下還與抑鬱症、焦慮症、睡眠影響和生活質量下降直接相關;盡管目前研究人員並不清楚引發慢性鼻竇炎的主要原因,但近日,一篇發表在國際雜誌American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 上題為“Long-Term Exposure to Particulate Matter Air Pollution and Chronic Rhinosinusitis in Non-Allergic Patients”的研究報告中,來自約翰霍普金斯大學等機構的科學家們通過研究發現了相關研究證據來證明長期暴露於微小顆粒的空氣汙染中或許就是導致慢性鼻竇炎的其中一種主要原因。

        研究者Ramanathan表示,我們對居住在PM2.5環境空氣汙染水平可能很高的地區的人群進行研究,評估了這些人群經曆慢性鼻竇炎的狀況,PM2.5是一種尺寸小於2.5微米(要比人類頭發的直徑小30倍)、可吸入的顆粒物。據美國環境保護署數據顯示,PM2.5(PM代表顆粒物,即particulate matter)是空氣中發現的固體顆粒和液滴組成的混合物;其許多材料組成,而且隨著地點的不同而不同,包括灰塵、汙垢、煙塵、煙霧、有機化合物和金屬等;同時PM2.5的吸入還與人類多種疾病的發生直接相關,包括心血管疾病、肺癌、認知思維能力下降、慢阻肺、哮喘和過早死亡等。

        此前研究人員Ramanathan及其同事通過研究發現PM2.5還與人類機體嗅覺喪失有關。在這篇最新研究中,研究人員通過對6102名18歲及以上的人群進行研究分析,其中包括2034名慢性鼻竇炎患者,其在被診斷為慢性鼻竇炎前的5年中並未患這種疾病,研究人員根據每個病人在其被診斷為慢性鼻竇炎前的12、24、36和60個月的居住地址郵政編碼,計算出了人群平均的PM2.5暴露水平。

        本文研究中的空氣汙染數據來源於美國環境保護署空氣質量係統,研究人員將數據輸入到一種複雜的計算機模型中來評估參與者所居住地區郵政編碼範圍內空氣中的PM2.5汙染水平,這種複雜的計算機模型能結合氣象和基於衛星的環境測量手段、以及土地使用信息,同時還能模擬空氣中化學物質的流動情況。

        【5】JAMA Network Open:揭示空氣汙染誘發嗅覺喪失的分子機理

        doi:10.1001/jamanetworkopen.2021.11606

        嗅覺喪失症(anosmia),即喪失嗅覺,其對病人的安全、幸福和生活質量有著非常深遠的影響,而且其也是病人虛弱和死亡的預測因素,暴露於空氣汙染可能是導致嗅覺喪失症的一種可能性原因。嗅覺喪失症會使得患者品嚐食物、檢測環境中的空氣危害以及執行依賴於嗅覺的其它功能變得困難,嗅覺喪失症患者可能會經曆體重問題、社會交往減少、且會出現抑鬱症和普遍焦慮。在某些情況下,嗅覺的喪失往往與老年人的死亡有關。

        近日,一篇刊登在國際雜誌JAMA Network Open上題為“Exposure to Particulate Matter Air Pollution and Anosmia”的研究報告中,來自約翰霍普金斯大學醫學院等機構的科學家們通過研究分析了引發嗅覺喪失症的其中一種原因(即長期暴露在空氣汙染中),旨在更好地理解其是如何剝奪患者機體的嗅覺和味覺能力的。

        研究者表示,本文研究中的參與者來自不同地區,然而,大多數生活在汙染水平最高的城市地區,我們想通過研究評估暴露於PM2.5空氣汙染中是如何導致幾天失去嗅覺的;PM2.5是一類可吸入、尺寸小於2.5微米且比人的頭發直徑小約30倍的顆粒物。根據美國環境保護局數據顯示,PM2.5是空氣中所發現的固體顆粒和液滴的混合物的一種術語,依賴於不同的地點,PM2.5可以由多種材料組成,包括灰塵、泥土、煙霧、有機化合物和金屬等;而且其還與心血管疾病、肺癌、認知能力下降、慢阻肺、哮喘和過早死亡直接相關。此前研究結果認為PM2.5是患者嗅覺喪失的罪魁禍首,於是本文中研究人員就想深入研究來探索這種關聯。

        研究人員共對2690名年齡在18歲及以上的人群進行了研究,這些參與者在2013年1月至2016年12月期間接受過耳鼻喉科臨床醫生的評估,其中538人被診斷為嗅覺喪失症,平均年齡為54歲,男性占大多數(339人或63%)。本文研究中的空氣汙染數據來自美國環境保護局的空氣質量係統;研究人員將數據輸入到一種複雜的計算機模型中來評估參與者住宅郵政編碼地區的PM2.5的汙染水平,這種計算機模型能結合氣象學和基於衛星的環境測量、土地使用信息以及模擬的空氣化合物的流動情況。

        【6】EHJ:揭示空氣汙染增加人群心血管疾病風險的分子機製

        doi:10.1093/eurheartj/ehaa982

        空氣汙染中的微小顆粒,即細顆粒物(fine particulate matter)會對機體健康產生一係列的影響,而高水平的暴露於空氣汙染物種或與引發心血管疾病的高風險因素直接相關。近日,一篇刊登在國際雜誌European Heart Journal上的研究報告中,來自麻省總醫院等機構的科學家們通過研究發現,細顆粒物或會通過激活骨髓中炎性細胞的產生對機體心血管健康產生有害的影響,最終導致動脈炎症的發生。

        這項回顧性研究納入了503名未患心血管疾病或癌症的患者,這些參與者曾因多種醫學原因接受了一定的影像學檢查,文章中,研究人員利用來自美國環境保護局的空氣質量監測儀所獲取的數據來評估參與者的年平均細顆粒物的暴露水平,這些監測儀位於每名參與者住所最近的地方。

        在4.1年的平均隨訪過程中,有40名參與者經曆了主要的心血管疾病事件,比如心髒病發作和中風,其中細顆粒物暴露水平最高的人群發生疾病的風險最高,即使在考慮了心血管風險因素、社會經濟因素和其它關鍵混雜因素後,這些參與者的患病風險依然很高。通過對參與者機體內部器官和組織狀態進行成像評估測試,研究人員發現,這些參與者同時也表現出了更高的骨髓活性,這就表明機體炎性細胞(白細胞生成過程)和動脈炎症水平會升高;進一步研究結果表明,暴露於在空氣汙染中機體所產生的白細胞是引起動脈炎症的主要誘發子。

        【7】Brit J Ophthalmol:空氣汙染與老年性黃斑變性AMD的風險增加有關!

        doi:10.1136/bjophthalmol-2020-316218

        一項在線發表在British Journal of Ophthalmology期刊上的大型長期研究顯示,空氣汙染與進行性和不可逆轉的視力喪失(簡稱老年性黃斑變性,AMD)的風險增加有關。較高的PM2.5暴露與更高(8%)的AMD風險相關,而除粗顆粒物以外的所有其他汙染物都與視網膜結構的改變有關。研究人員表示,如果這些發現得到證實,它們將為新的治療方案鋪平道路。

        AMD是高收入國家50歲以上人群不可逆轉失明的主要原因,預計到2040年,受影響的人數將達到3億。已知的AMD危險因素包括年老、吸煙和基因組成。但是考慮到環境的空氣汙染與心髒和呼吸道疾病的風險增加有關,研究人員想要了解它是否也與AMD的風險增加有關。

        研究人員收集了115,954名英國生物樣本庫(UKBB)研究參與者的數據,這些參與者年齡在40-69歲,在2006年研究開始時沒有眼部問題。參與者被要求報告任何來自醫生的正式AMD診斷。研究人員使用非侵入式光學相幹斷層掃描技術(non-invasive optical coherence tomography, OCT)對52,602名在2009年和2012年獲得完整數據的患者進行了視網膜光受體厚度和/或數量的結構變化(這些變化指征了AMD)評估。此外,研究恩怨對環境空氣汙染進行了包括細顆粒物(PM2.5)、二氧化氮(NO2)和氮氧化物(NOx)等指標的測量。

        在研究的全部參與者中,1286人(約1%)被診斷為AMD。在52,602名進行眼部評估的患者中,75%的臨床診斷為AMD的患者在視網膜成像上有AMD的跡象,而沒有臨床診斷為AMD的患者中隻有12%有AMD的跡象。

        【8】Sci Adv:鐵證!空氣汙染導致早死增加!現有空氣質量標準還不夠嚴格!

        doi:10.1126/sciadv.aba5692

        哈佛大學公共衛生學院(Harvard T.H. Chan School of Public Health)的一項新研究顯示,為了符合世界衛生組織(WHO)目前的指導方針,加強美國細顆粒物空氣質量標準,可能會在十年內挽救14萬多人的生命。這項研究於近日發表在Sciences Advances雜誌上,作者稱,該研究提供了迄今為止最全麵的證據,證明了長期暴露於細顆粒物(PM2.5)空氣汙染與過早死亡之間存在因果關係。

        新研究包括美國老年人的最大數據集,並使用了多種分析方法,包括統計方法、因果推論等,研究結果表明當前美國PM2.5濃度標準無法發揮保護作用,因此應該降低濃度標準以確保弱勢群體-如老年人-是安全的。這項新研究基於2017年的一項研究,該研究表明,長期暴露在PM2.5汙染和臭氧中,即使低於美國目前的空氣質量標準,也會增加美國老年人過早死亡的風險。

        【9】Environment Int:即使短期暴露於較低水平的空氣汙染也會長期影響基因表達 增加癌症等多種疾病的風險

        doi:10.1016/j.envint.2020.105610

        日前,一篇發表在國際雜誌Environment International上的研究報告中,來自莫納什大學等機構的科學家們通過研究發現,即使短時間暴露於低水平的空氣汙染中也會影響機體的基因表達,從而增加人群患多種疾病的風險,比如癌症、心血管疾病和呼吸係統疾病等。

        長期以來我們都知道,暴露於空氣汙染中(包括美國和歐洲廣泛存在的煙霧事件)可能會導致諸如呼吸困難等短期健康問題,而長期暴露於空氣汙染物中則會導致機體氧化性壓力並增加諸如心血管疾病等多種疾病的患病風險。而本文研究首次提出證據表明,即使暴露於少量的空氣汙染也會改變機體的基因表達,進而增加癌症等疾病的患病風險。

        文章中,研究者Yuming Guo等人對來自布裏斯班2005-2010年間采自266對雙胞胎(192對同卵雙胞胎和74對非同卵雙胞胎)和165名父母機體的血液樣本進行分析,誌願者均來自布裏斯班係統遺傳學研究項目中。研究人員采集血樣的時間與布裏斯班周邊7個空氣質量監測站的數據相匹配,從而就能使得他們測定誌願者PM 2.5(煙霧中的主要顆粒物)和二氧化硫(主要氣態汙染物)的暴露水平。

        【10】PLoS ONE:空氣汙染會影響兒童大腦結構

        doi:10.1371/journal.pone.0228092

        一項新的研究表明,兒童早期大量暴露於交通空氣汙染(TRAP)伴隨著12歲時大腦的結構變化。辛辛那提兒童醫院醫學中心的研究發現,與較低暴露水平的兒童相比,出生時TRAP暴露水平較高的兒童在12歲時大腦灰質體積和皮質厚度降低。

        辛辛那提兒童研究的研究員,該研究的主要作者Travis Beckwith博士說:“這項研究的結果盡管較為初步,但表明住所周圍的空氣質量會影響大腦的發育。”雖然該損失遠遠低於退行性疾病,但可能足以影響各種身心過程的發展。”灰質包括參與運動控製和感覺知覺(例如視覺和聽覺)的大腦區域。皮質厚度則反映了外部灰質的深度。研究發現,額葉和頂葉以及小腦的特定區域受到的影響降低了3-4%。Beckwith博士說:“如果早期受到TRAP的影響,則會導致大腦發育受到不可逆轉的損害。”

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