霧霾與哪些疾病有關(guān)系？

李月

霧霾中的PM2.5（粒徑小于2.5微米的顆粒物）對人的健康危害最大，因為PM2.5更容易進入鼻孔，穿過氣管，進入肺部，甚至進入血液，也更容易吸附對人體健康有毒有害的物質(zhì)。大多數(shù)對人體有致癌和嚴重危害的物質(zhì)富集于PM2.5中。此外，PM2.5攜帶的有毒有害物質(zhì)在肺中更容易溶解，在人體內(nèi)與目標細胞相互作用的活性強，因此霧霾可能導致人們產(chǎn)生一系列疾病。

霧霾與癌癥和其他疾病

目前可以肯定的是，霧霾會引發(fā)急性呼吸道感染、支氣管炎、哮喘、慢性阻塞性肺病。因為，細菌、病毒會附著在PM2.5的小顆粒上，進入呼吸道，誘發(fā)感染。霧霾會對心血管系統(tǒng)造成影響，心衰病人在呼吸道受到刺激時，會引起呼吸困難或氣促，加重心衰。此外，在霧霾天人們的肌肉較緊張，容易出現(xiàn)肌肉勞損。霧霾天時紫外線光照較弱，人體內(nèi)維生素D生成不足，容易產(chǎn)生精神懶散、情緒低落等現(xiàn)象，還可能導致人體缺鈣。

盡管在中國還沒有霧霾與肺癌相關(guān)關(guān)系的研究結(jié)果，但是美國和歐洲的一些研究已經(jīng)證明霧霾與肺癌有聯(lián)系，即長期暴露于PM2.5中與肺癌發(fā)病率增加有關(guān)。

1995年，美國癌癥協(xié)會（ACS）贊助的一項研究結(jié)果稱，隨著大氣中細顆粒物濃度增加，心肺疾病和肺癌引起的死亡率有所增加。PM2.5污染水平與心肺功能損害的風險升高、肺癌死亡率之間關(guān)系密切。PM2.5的平均濃度以10微克/立方米的速度增長，一般來說，PM2.5濃度每增加10微克/立方米，肺癌風險性增加25%～30%，各種自然原因的死亡風險會增加約4%，心肺疾病的死亡風險會增加6%，肺癌的死亡風險會增加8%。

2002年美國癌癥協(xié)會的隨訪研究結(jié)果顯示，肺癌死亡率的相對風險與PM2.5濃度的10微克/立方米的變化之間的關(guān)系，已由1979～1983年的8%，變成了1999～2000年的13%，也就是說，隨著人們暴露于霧霾的時間延長，肺癌的發(fā)病率和死亡率的風險也相應(yīng)升高。

勞諾特等研究人員于2007年對歐洲15個國家報告的PM2.5和男性肺癌死亡率之間的關(guān)聯(lián)性進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于男性來說，這些國家PM2.5水平增加5微克/立方米，死亡率按年齡和吸煙率標準化后，全年P(guān)M2.5均值讓肺癌的風險增加了17.7%。

美國的研究還發(fā)現(xiàn)，霧霾對乳腺癌的發(fā)病率也有影響。PM2.5濃度每增加5微克/立方米，乳腺癌風險增加50%。

但是，在中國目前還沒有長期的霧霾濃度與肺癌的相關(guān)性研究結(jié)果，如果開展霧霾與癌癥相關(guān)性的研究，需要5～10年的時間才能得出結(jié)果。

霧霾影響智力

現(xiàn)在，又有新的研究提示，霧霾可能與智力低下，如多種癡呆，包括阿爾茨海默氏癥（老年性癡呆）和血管性癡呆等有關(guān)。

以前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，載脂蛋白Eε4（ApoEε4）等位基因與阿爾茨海默氏癥有密切關(guān)系，擁有載脂蛋白Eε4等位基因的人比沒有這一基因的人患阿爾茨海默氏癥的危險性約高3倍，此外載脂蛋白Eε4與血管性癡呆（VD，由缺血性卒中、出血性卒中和造成記憶、認知和行為等腦區(qū)低灌注的腦血管疾病所致的嚴重認知功能障礙綜合征）有關(guān)。

現(xiàn)在，墨西哥蒙大拿大學和其他研究機構(gòu)的研究人員聯(lián)合發(fā)現(xiàn)，攜帶載脂蛋白Eε4等位基因的兒童如果暴露在空氣污染物（主要是高濃度的PM2.5）之下，會出現(xiàn)認知、記憶方面的減退，患阿爾茨海默氏癥的風險會增加。這表明，盡管載脂蛋白Eε4等位基因是阿爾茨海默氏癥的內(nèi)因和分子基礎(chǔ)，但空氣污染則是誘發(fā)內(nèi)因變化的外在因素之一。

墨西哥城也與中國很多城市一樣是一個快速發(fā)展而且環(huán)境污染非常嚴重的城市，在這個城市有800萬兒童每天都生活在PM2.5超標的環(huán)境中。為了評估空氣污染與兒童在認知、嗅覺和代謝性腦指數(shù)方面的關(guān)系，研究人員對50名生活在墨西哥城的4.8～13.4歲的攜帶有載脂蛋白Eε3或載脂蛋白Eε4的孩子進行韋氏兒童智力量表（WISC-R）評分和氣味鑒別試驗，同時用質(zhì)子磁共振測量這些兒童的海馬、腦以及額葉、頂葉白質(zhì)區(qū)的腦代謝產(chǎn)物。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，攜帶載脂蛋白Eε4的孩子右額葉白質(zhì)的關(guān)鍵代謝產(chǎn)物比例比攜帶載脂蛋白Eε3的兒童要少，他們難以嗅聞到肥皂的味道，言語和智商得分低于平均分，并且顯現(xiàn)出短期記憶減弱和關(guān)注力的顯著遞減。研究人員分析認為，攜帶載脂蛋白Eε4的孩子智力測驗結(jié)果不好可能是持續(xù)暴露于城市空氣污染造成的，因為空氣污染會造成大腦神經(jīng)膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元代謝的改變。另外，攜帶載脂蛋白Eε4的孩子居住在嚴重污染的城市還可能導致其神經(jīng)退行性變化的加速。因此，到中年時，這些人可能會提前出現(xiàn)癡呆癥狀。

當然，墨西哥蒙大拿大學的這項研究只是一個小規(guī)模研究，還需要更多的大規(guī)模研究來證實霧霾可能誘發(fā)攜帶載脂蛋白Eε4的人較早產(chǎn)生阿爾茨海默氏病。中國研究人員此前的研究也證明，載脂蛋白Eε4是家族性阿爾茨海默氏癥的分子基礎(chǔ)，如果能結(jié)合中國霧霾的研究，可能會進一步明確阿爾茨海默氏癥的誘因，并有效防治這一疾病。

另一方面，西班牙的一項研究表明，對于沒有攜帶載脂蛋白Eε4等位基因的普通兒童，霧霾也會導致他們的智力發(fā)育遲滯，并導致認知能力降低。

在巴塞羅那，研究人員測量了39所學校的2715名7～10歲的在校兒童的3種認知功能（工作記憶、優(yōu)秀的工作記憶和注意力），在12個月內(nèi)每3個月測量一次。在平衡了社會經(jīng)濟條件相關(guān)因素后，再把暴露于空氣嚴重污染的小學生與暴露于空氣低度污染的小學生進行認知功能發(fā)育情況的比較。結(jié)果顯示，即使在調(diào)整了其他影響認知功能的外在因素后，在空氣污染嚴重的學校上學的兒童認知發(fā)育時間比污染較低的學校的兒童的認知發(fā)育時間要長。

一個明顯的結(jié)果是，低污染區(qū)11.5%的小學生在12個月內(nèi)可提高認知功能，但是在高污染區(qū)的小學生僅有7.4%在12個月內(nèi)會提高認知功能。因此，研究人員認為，嚴重霧霾與兒童的智力發(fā)育遲緩有關(guān)系，當然這其中的分子生物學、代謝和病理學的關(guān)系還需要進一步明確。

霧霾與其他精神疾病

自閉癥是一種精神疾病，其發(fā)病原因人們知之甚少，初步研究表明與多種因素有關(guān)，如遺傳、基因突變和外界誘發(fā)因素等。現(xiàn)在，研究人員發(fā)現(xiàn)，在諸多環(huán)境因素中，空氣嚴重污染，尤其是汽車尾氣污染可能增加兒童患自閉癥的風險。2013年《美國醫(yī)學協(xié)會雜志：精神病學分冊》上發(fā)表的一項研究指出，兒童若在一歲多時生活在交通尾氣污染嚴重地區(qū)，患上自閉癥的概率是同齡兒童的3倍。

美國威斯康星-密爾沃基大學的卡爾卡勃任納和其同事在以前的研究中發(fā)現(xiàn)，女性在懷孕晚期，她們未出生的孩子更容易受到空氣污染的負面影響。現(xiàn)在他們進一步發(fā)現(xiàn)，環(huán)境化學物質(zhì)可能是導致自閉癥的部分原因，空氣中的PM10（粒徑小于10微米的顆粒物）可能增加自閉癥的風險。

研究人員分析了20世紀90年代中期到末期在美國北卡羅來納州出生的87000名兒童和加利福尼亞州出生的77500名兒童的資料，調(diào)查這些州哪些地方的空氣受到污染，測量大氣中懸浮顆粒物的水平并調(diào)查有多少孩子患自閉癥。

研究人員采用的是一種更準確的新工具來測量孕婦懷孕期間所在地區(qū)的大氣懸浮顆粒物水平，同時分析這一地區(qū)在后來發(fā)生自閉癥的大約1000名兒童與空氣污染是否有聯(lián)系。具體的相關(guān)結(jié)果是，夏季在北卡羅來納州出生的兒童，以及在秋季和冬季在加利福尼亞州出生的兒童暴露在最高的大氣懸浮顆粒物（主要由汽車尾氣排放產(chǎn)生）中，這些地區(qū)的兒童在以后的生活中發(fā)生自閉癥的概率較高，污染越嚴重的地方，患自閉癥的兒童越多。

研究人員也承認，需要進一步研究具體化學污染物對神經(jīng)發(fā)育的影響才能明確霧霾與自閉癥的關(guān)系。

另一方面，霧霾也可能誘發(fā)精神分裂癥。現(xiàn)在，美國羅切斯特大學環(huán)境醫(yī)學教授德博拉·科里·斯徹塔等人進行的動物研究再次證明，大氣污染和自閉癥之間存在某種聯(lián)系，大氣污染甚至還可能引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙和精神分裂癥。

斯徹塔等人進行了3組動物試驗，分別采集了美國二線城市交通高峰期的空氣樣本，并將小鼠置于其中。受試小鼠是出生僅兩周的小鼠，此時正是其腦部發(fā)育的關(guān)鍵時期。試驗期間，小鼠每天要呼吸污染的空氣長達4個小時，持續(xù)2～4天。

試驗結(jié)束后，研究人員為第一組小鼠進行了24小時的腦部檢查。所有小鼠的大腦和側(cè)腦室均已嚴重發(fā)炎，左右腦的腦腔里都是腦脊髓液，導致小鼠的大腦增大2～3倍。另外，小鼠的大腦白質(zhì)未完全發(fā)育。炎癥損害了小鼠的腦細胞，限制了大腦的發(fā)育，腦室不斷擴張，占滿了整個大腦。

斯徹塔等人在試驗后40天和270天分別測試了第二組和第三組小鼠，發(fā)現(xiàn)大氣污染對腦部造成的傷害是永久性的。3組小鼠的腦內(nèi)谷氨酸水平明顯升高，谷氨酸是一種神經(jīng)遞質(zhì)，如果人大腦部位的谷氨酸水平過高，則患上自閉癥和精神分裂癥的概率增高。試驗結(jié)果顯示，在重度空氣污染環(huán)境中生長的雄鼠更容易患精神分裂癥。此外，試驗中雄性小鼠的短期記憶、學習能力和沖動性行為均有下降。過去對人的研究發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥患者大腦的腦室也有腫大和擴張現(xiàn)象。

斯徹塔等人認為，此次研究選擇的美國二三線城市的主要污染物是發(fā)電廠、工廠和汽車排放出的懸浮顆粒物，尤其是超微炭粒子。這說明，超微炭粒子體積較小，可能會被吸入肺部或是融入血液，從而毒害人體，包括損害大腦。

當然，霧霾損害大腦并導致自閉癥和精神分裂癥的生物化學原理還需要更多的研究來證實，目前只能說霧霾與精神分裂癥的發(fā)病有一定的聯(lián)系。因為，精神分裂癥主要是由于遺傳、不良的生活事件、社會環(huán)境、其他疾病等引起大腦神經(jīng)受損而產(chǎn)生。當人們長期生活在嚴重霧霾中，會吸入過多的污染物，不僅導致呼吸系統(tǒng)疾病和心腦血管疾病，而且可能導致腦內(nèi)多巴胺、5-羥色胺、谷氨酸等神經(jīng)遞質(zhì)分泌失衡。如果大腦神經(jīng)遞質(zhì)不能正常釋放，也就停止了與突觸后膜上對應(yīng)受體的有效結(jié)合，阻止了神經(jīng)信號的正常和正確傳遞，從而誘發(fā)精神分裂癥和自閉癥等。

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