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中国学者首次观察到雾霾颗粒入侵人体细胞

2017年01月13日 16:43 来源于 财新网
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一项最新研究揭示了雾霾的毒理机制:金属离子被细颗粒携带进入自噬细胞,破坏人体的自我保护机制
科学家采用极小的碳黑颗粒和金属离子模拟PM2.5形态进行试验,观察显示,碳黑颗粒能吸附并载带大量金属离子进入肺组织,证实了其显著的呼吸毒性。

  【财新网】(记者 苑苏文 见习记者 吴靖)雾霾能带来哪些健康隐患?一项最新研究揭示了其毒理机制。科学家采用极小的碳黑颗粒和金属离子模拟PM2.5形态进行试验,观察显示,碳黑颗粒能吸附并载带大量金属离子进入肺组织,证实了其显著的呼吸毒性。

  这是科学家首次观察到这一“入侵”现象。该成果来自中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室,近日在国际期刊《Carbon》发表。据中科院上海应用物理研究所官网介绍,碳黑颗粒把大量金属离子携带进入巨噬细胞后,破坏细胞内部的自噬平衡,造成肺组织的自噬和溶酶体相关功能的紊乱。

  自噬细胞是人体的“清道夫”,是人体自我保护机制的一种。据了解,当人体内出现不好的蛋白、或者平常处于饥饿状态时,自噬细胞就会自己消化掉有害物质,帮助代谢,产生能量。这一研究显示,PM2.5中的成分会对这个机制产生破坏,造成毒性。

  论文内容显示,这种毒性机制是PM2.5等细颗粒物特有的,PM2.5由于小尺寸和大比表面积,容易吸附空气中多种其它污染物,导致和PM10等粗颗粒物完全不一样的毒理学效应。

  有专家指出,在破坏过程中,PM2.5细颗粒物充当载体,更容易富集其它污染物,这些污染物具备更多毒性,所以PM2.5比PM10危害更大。

  一些对PM2.5成分的解析表明,有机物、硫酸盐、硝酸盐等占主要成分。为何把碳黑粒子当做模拟材料?尽管PM2.5组成成分多样,但碳是主要成分之一,作为纳米材料,碳粒子具有较好地模拟PM2.5颗粒的形态、以及能与重金属发生作用形成复合物的特性。

  生物学家揭示了PM2.5可能存在的毒理学机制,医学界也从病理学研究上,揭示了雾霾可能造成的“表征”。

  “雾霾的并发症对健康影响主要以急性效应为主,主要表现为上呼吸道感染、哮喘、结膜炎、支气管炎、眼和喉部刺激、咳嗽、呼吸困难、鼻塞流鼻涕、皮疹、心血管系统紊乱等疾病的症状增强。”一位资深呼吸科专家告诉财新记者。

  资深呼吸科专家说,目前虽然尚无直接证据表明雾霾会造成某种具体的疾病,但雾霾中的有毒物质进入到人体可能会引起肺气肿,肺气肿是无法治愈的慢阻肺的症状和表现之一。

  这意味着自噬系统被破坏有可能和慢阻肺、肺的纤维化等疾病的表现联系起来。

  资深呼吸科专家指出,PM2.5比PM10具有更强致病性。他指出,通常PM4.7~10的颗粒物只能进入鼻腔和咽喉,人自己可以咳出来,减小伤害。但当颗粒更小时,颗粒就要进入气管和支气管,甚至支气管末端和血液,对人体健康影响极大。

  此外,PM0.1、PM0.5、PM1、PM2.5这几种颗粒会沉积在肺泡中,影响肺泡的气体交换功能。资深呼吸科专家表示,进入肺泡后,可越过血气屏障,进入心血管系统引起疾病,甚至还能干扰神经系统。

  雪上加霜的是,空气中的微粒越小,就更容易成为重金属和有机物的载体,对人体造成伤害。

责任编辑:任波 | 版面编辑:李丽莎
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