環境汙染可導致慢阻肺、肺癌等呼吸系統疾病,那麼,經常呼吸汙染的空氣會對大腦產生影響嗎?北京清華長庚醫院神經外科主任醫師王勁、神經內科主任醫師武劍向搜狐健康記者指出,環境汙染確實與阿茲海默病(老年痴呆症)發病上升有關——經常吸入汙染空氣,容易痴呆。
1992年,聯合國將墨西哥城列為世界上汙染最嚴重的大都市。2018年的一項研究顯示,墨西哥城大量30至40歲成人大腦中發現有典型阿茲海默病的病理表現(老年炎性斑),甚至在嬰幼兒的大腦內也有類似發現。
幾年前哈佛大學的研究人員調查了一千萬美國東北部50個不同城市,65歲以上享受國家老年醫療(Medicare)的患者,他們發現這些老人羅患神經變性病,包括阿茲海默病的機率和暴露於一些特定的汙染源劑量密切相關。
多倫多大學的學者在2017年1月的 《柳葉刀》上報導:在660萬接受調查的安大略省居民中,居住在距離主路不到50米處(這些地方的細顆粒汙染物濃度比距離150米左右的高出10倍以上)的居民,罹患痴呆症的機率比生活在離主路200米以外的人高出12%。
我們不能將人分組分別吸入普通的空氣和汙染空氣對比結果,但可以通過動物實驗完成。美國北達克塔州的神經生物學家Colin Combs 2015年在飼養老鼠的籠子中灌入不同程度的汙染空氣,他發現空氣汙染程度越高、暴露時間越長對腦的損害越嚴重;神經病理檢查發現的斑塊和阿茲海默病頗為相似。2018年,洛杉磯的科研人員發現空氣汙染中的重金屬不但能進入動物的腦內,而且它可以激活一些特定基因而誘發神經變性病和癌症。
分析指出,汙染空氣中的有毒物質一旦進入大腦可以誘發中樞神經免疫系統的小膠質細胞釋放細胞活素。這些細胞活素可以調節免疫功能、引發炎性反應,這本是正常腦組織對抗外來有害元素的一個正常機制。但是,如果一個人持續性暴露於空氣汙染源,將引發細胞活素分泌過度,以致造成慢性炎症和神經元死亡。
研究人員推算,大約40%—65%的阿茲海默病風險來源於非遺傳性因素,如生活方式和環境因素,其中空氣汙染是最重要的誘發因素。
空氣中的毒性物質大小只有頭髮絲的三十分之一,大多數空氣汙染監測儀器都無法精確測量。直徑小於0.2微米的「超微」顆粒物則屬於一種專門的空氣汙染物類型, 即PM2.5:這是一種對空氣中直徑小於或等於2.5微米的固體顆粒或液滴的總稱。顆粒物的毒性與大小密切相關。細胞接觸的顆粒物越小,其氧化應激水平越高,即產生破壞DNA與其他細胞結構的化學活性分子(如過氧化物等)越多。
細小粒子PM 2.5來源於油、氣的燃燒,發電廠的排放、煤和木頭燃燒等等。這些物質一旦被吸入到肺臟即可被吸收入血,對呼吸和心血管系統造成嚴重損害,導致癌症、心臟病、腦卒中、甚至死亡。以前的醫學知識多認為這種有毒物質很少能進到腦內,因為腦組織有血腦屏障保護,現在看來並非如此。PM 2.5可以改變血腦屏障的通透性從而進入腦內,此外它也可經鼻腔黏膜沿嗅神經入腦到嗅球。越來越多的證據表明,暴露在這些空氣汙染物中可以損傷大腦、加速認知老化,甚至還可能增加罹患阿爾茲海默病與其他痴呆疾病的風險。
除了PM2.5,石油燃燒後釋放出來的汙染顆粒還有成百上千種成分,包括二氧化硫、氮氧化合物等等,這些物質在腦內聚集需要很長一段時間,這可能部分解釋了為什麼阿茲海默病多發於老人。
有一些重金屬離子,比如鐵、鋅和銅,它們可維持正常腦功能,但過量就會產生危害。過多的鐵可以引起氧化應激和神經元變性;鋁過量聚集會引起炎性反應。
一些有機汙染物,如汙水處理廠降解細菌後排放的脂多糖,一旦被人吸入肺臟可誘發炎性反應。在動物實驗中,脂多糖和其他一些有機物質都可以誘發炎性反應和動物的認知功能減退、神經元變性。
美國南加州大學流行病學家陳居泉教授指出,雖然空氣汙染中每個單一特殊物質對大腦的作用現在並不明朗,但多種成分混合的微小粒子汙染物和腦損傷、認知功能障礙有直接相關。我們已經證實,空氣汙染中的微小粒子和老年女性的神經病理改變和記憶力喪失密切相關。
在動物試驗中,幼小動物暴露於空氣汙染可以引起腦內斑塊樣變化,微小顆粒可以加速澱粉樣蛋白的沉積。這種變化是否也可在青少年大腦發生,仍需進一步證實。
雖然阿茲海默病相關基因遺傳學研究眾多,但至今藥物治療效果甚微。多項研究證實,環境汙染和阿茲海默病密切相關,這對疾病防治具有重大意義,這也是政府和相關部門嚴抓空氣品質最重要的客觀依據。和遺傳基因變異不同,生活方式和生活環境是可以管控的。
所以,控制環境汙染不光對減少呼吸、心腦血管病、癌症有重大作用,對於人類如何能活得更長、更聰明也具重大戰略意義。
環境汙染PM 2.5的水平有沒有安全區間?我們可能永遠也確定不了,只能制定階段性目標。今年的新冠疫情使全世界人民遭受了巨大損失,但也大幅減少了廢氣排放,減緩了全球變暖的趨勢,僅帶口罩這一項就大大降低了今年春季的過敏性疾病和哮喘的發病,它是否也能減低空氣汙染對大腦的副作用?這隻有多年後才能判斷。這不是天方夜譚,通過可穿戴設備我們可在日常生活中監護心電、血壓、血糖等生理指標,不仿再加一個空氣汙染監測器,想必這在多年後會是一個非常有意義的大數據。
【來源:搜狐健康】
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