【誘發炎症】空氣污染顆粒或積於體內;可導致發炎症加劇。

真知焯見

空氣污染是威脅人類健康的一大殺手。研究人員估計,煙霧,特別是其中的小顆粒物每年造成全球多達700萬人早逝。由煙霧阻塞肺部導致的損傷顯然值得擔憂煙霧與心臟病發作,中風等心血管問題的聯繫也得到了流行病學調查的肯定。但空氣污染中的小顆粒物通過何種途徑導致心血管疾病,卻是研究人員一直在苦苦思索的問題。

面對這一難題,愛丁堡大學的研究者們想出了一個新方法:用納米金顆粒代替有害納米顆粒物進入被試體內。

實驗使用的納米金顆粒與燃燒廢氣中的納米顆粒大小相近。燃燒廢氣是大氣污染物的主要成分,其中危害最大的粒子可能含有氮氧化物,二氧化硫和其他可以引起機體氧化應激及炎症的毒性成分。而金則是一種惰性物質,對人體造成的影響與前者相比不可同日而語。

阻塞血管的顆粒物

研究者們招募了14名健康男性志願者,讓他們在封閉倉中吸入不同大小的金納米顆粒兩小時,同時在健身腳踏車上進行強度適中的運動,來保證受試者進行深呼吸,將金納米顆粒吸入肺深處。

在開始接觸金顆粒的24小時裡,研究人員採集了受試者的血樣和尿樣,並在三個月後再次採樣。實驗前,所有受試者的血液循環系統裡都沒有檢測到納米金顆粒,但在實驗開始後15分鐘,有些受試者的血液中就可以檢測到金了.24小時後,14個受試者中有12人的血液中檢測到金;吸入直徑最小的(小於等於5納米)金顆粒的受試者尿液中出現金.3個月後受試者血液和尿液中依然可以檢測到金顆粒。

接下來,研究人員讓動脈粥樣硬化(動脈中斑塊形成)性心血管病基因工程白老鼠吸入納米金顆粒,隨後在白老鼠的肝臟和動脈中均可被檢測到。更重要的是,動物實驗表明,納米金顆粒參與了動脈斑塊的形成,從而參與阻塞動脈血液流動。

為了研究該現像是否發生在人類身上,研究人員招募了12名即將進行頸總動脈斑切切除手術的患者。其中三人同意吸入金納米顆粒(直徑5納米)4小時,之後休息24小時再進行手術。研究人員在1人的血液和另外2人的尿液中檢測到金,這3名患者術中切除的動脈斑塊中均含有金顆粒,其餘9名患者的動脈斑塊中則檢測不到金顆粒的跡象。

證據表明金顆粒似乎可以直接參與動脈阻塞形成,但作者擔心大氣污染中的納米顆粒危害可能更大。因為這些顆粒具有活性和毒性,所以它們聚集在動脈壁上時,會導致炎症加劇,引起細胞應激反應,從而使疾病惡化。這些顆粒如果聚集在體內其他炎症部位,還可能影響癌症等其他疾病的病情。這可能也說明,胎兒在孕期或許就已經暴露於納米顆粒污染之中了。

這項由愛丁堡大學心血管學家主持的研究,可能有助於我們更好地理解心血管健康,同時找到將大氣污染帶來的健康風險降到最低的方法,還有可能幫助製造商研發更安全的產品。

更好地理解納米顆粒在身體中轉移與積累的過程,對環境和工程納米顆粒的風險評估都至關重要。

Source : Inhaled Nanoparticles Accumulate at Sites of Vascular Disease 

Text by Medical Inspire

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