研究發(fā)現(xiàn)PM2.5危害心血管健康新機(jī)制

醫(yī)學(xué)界已有大量證據(jù)表明空氣污染，特別是PM2.5能夠危害心血管健康，但其作用機(jī)制尚未完全明確。近日發(fā)表的一項(xiàng)研究稱，PM2.5可以激活人體下丘腦-垂體-腎上腺軸（HPA軸），提高應(yīng)激激素的分泌，進(jìn)而產(chǎn)生血壓升高、炎癥反應(yīng)等現(xiàn)象，從而影響心血管健康。

上述論文于8月15日在心血管領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威雜志《循環(huán)》（Circulation）上發(fā)表。論文通訊作者，復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生學(xué)教授、國(guó)家環(huán)境與健康專家咨詢委員會(huì)委員闞海東向財(cái)新記者介紹，醫(yī)學(xué)界傳統(tǒng)上認(rèn)為，PM2.5危害心血管健康的機(jī)制有二。第一PM2.5會(huì)在肺部導(dǎo)致局部炎癥。顆粒物在肺部被巨噬細(xì)胞吞噬后，巨噬細(xì)胞會(huì)釋放出炎癥因子，炎癥因子進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，導(dǎo)致長(zhǎng)期慢性的心血管健康危害。第二PM2.5可能透過(guò)血?dú)馄琳?，直接進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，造成全身的系統(tǒng)性炎癥。

而闞海東團(tuán)隊(duì)的最新研究提供了一個(gè)新的機(jī)制，即PM2.5可以通過(guò)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)影響心血管健康。闞海東稱，研究發(fā)現(xiàn)，PM2.5可以激活人體下丘腦-垂體-腎上腺軸（HPA軸），HPA軸是人體非常重要的調(diào)節(jié)身體各種器官系統(tǒng)功能的復(fù)雜系統(tǒng)。PM2.5激活HPA軸后，引發(fā)應(yīng)激激素分泌增加，而應(yīng)激激素分泌的增加會(huì)導(dǎo)致血壓升高、炎癥反應(yīng)等一系列后端的反應(yīng)。

該研究在復(fù)旦大學(xué)江灣校區(qū)招募了來(lái)自17個(gè)寢室的55名健康大學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)。研究第一階段，受試者按寢室隨機(jī)分為高暴露組和低暴露組，高暴露組的受試者寢室中放置具有凈化功能的空氣凈化器，低暴露組受試者的寢室中放置拆除顆粒物濾網(wǎng)后，沒(méi)有凈化效果的空氣凈化器；在研究的第二階段，兩組受試者交換處理方式，原先有濾網(wǎng)的寢室放沒(méi)濾網(wǎng)的凈化器，原先沒(méi)濾網(wǎng)的寢室放有濾網(wǎng)的凈化器。前后兩個(gè)研究階段均持續(xù)約9天，中間間隔約12天的休息期。參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生在每個(gè)研究階段結(jié)束后立即接受健康檢測(cè)并采集血清和晨尿樣本。

為減小室內(nèi)的細(xì)微顆粒的可能來(lái)源，受試者被要求在研究期間不要在寢室里做飯或者打掃衛(wèi)生。除了上課之外，受試者被要求盡可能多的呆在他們的寢室里。研究人員不僅測(cè)量了受試者寢室內(nèi)PM2.5水平，還在江灣校區(qū)主樓樓頂上裝了一個(gè)PM2.5檢測(cè)儀，以獲得室外PM2.5濃度數(shù)據(jù)。最后還獲取了全上海13個(gè)固定監(jiān)測(cè)站每小時(shí)的PM2.5數(shù)據(jù)。每個(gè)受試者都要填寫(xiě)一張自己的時(shí)間-位置表。研究人員據(jù)此計(jì)算每個(gè)受試者在研究過(guò)程中的PM2.5暴露濃度。研究結(jié)果顯示，使用了裝有和未裝有濾網(wǎng)的空氣凈化器的受試者寢室內(nèi)的PM2.5水平分別為8.6和46.8μg/m3。匹配了受試者的時(shí)間-場(chǎng)景轉(zhuǎn)換后，高暴露組的受試者日均PM2.5暴露水平為53.1μg/m3，低暴露組的PM2.5日均暴露水平為24.3μg/m3。

經(jīng)血清代謝組學(xué)分析等手段，研究發(fā)現(xiàn)，不同PM2.5暴露水平下，志愿者小分子血清代謝物出現(xiàn)顯著差異。在高暴露組受試者的血清中皮質(zhì)醇、皮質(zhì)素、腎上腺素和去甲腎上腺素這4種應(yīng)激激素的含量分別是低暴露組的1.33、1.18、1.20和1.57倍，并且受試者的PM2.5暴露每上升10μg/m3上述四種應(yīng)激激素分別上升7.53%（皮質(zhì)醇），3.69%（皮質(zhì)素），5.17%（腎上腺素）和11.28%（去甲腎上腺素）。

闞海東稱，這些應(yīng)激激素的上升會(huì)導(dǎo)致血壓升高，而“血壓升高是心血管疾病發(fā)生的最重要的，排名前三位的危險(xiǎn)因素。”

吸入PM2.5的是人的呼吸道和肺，PM2.5是如何激活HPA軸的呢？闞海東說(shuō)，一個(gè)假設(shè)是人的呼吸道和肺里面有很多神經(jīng)節(jié)，PM2.5吸到肺里面也許會(huì)激活這些神經(jīng)節(jié)，進(jìn)而刺激到中樞神經(jīng)HPA軸。闞海東表示，研究團(tuán)隊(duì)目前正在動(dòng)物上做類似的研究工作，來(lái)觀察神經(jīng)節(jié)的改變以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的改變。

《2010年全球疾病負(fù)擔(dān)評(píng)估》的中國(guó)部分顯示，2010年中國(guó)有124萬(wàn)居民死亡與空氣污染有關(guān)，其中61萬(wàn)為腦血管疾病，28萬(wàn)為缺血性心臟病，20萬(wàn)為慢性阻塞性肺疾病，1萬(wàn)為呼吸道感染。公眾對(duì)空氣污染的健康危害憂心忡忡。

“我們的研究表明，空氣凈化器對(duì)人的心肺系統(tǒng)的健康確實(shí)起到明確的保護(hù)作用。”闞海東說(shuō)。“但是我們看到的有用，指的是空氣凈化對(duì)血液里面這些蛋白質(zhì)水平的有用和那些小分子代謝物的有用，但是從宏觀尺度上到底能不能降低人的發(fā)病和死亡風(fēng)險(xiǎn)，尚需更多的研究來(lái)證實(shí)。”

闞海東稱，該研究還發(fā)現(xiàn)，PM2.5和胰島素抵抗有關(guān)。“我們以前發(fā)過(guò)一篇文章，發(fā)現(xiàn)PM2.5在我們國(guó)家，跟糖尿病的患病率顯著相關(guān)，在控制了各種混雜因素（如吸煙、肥胖）后，PM2.5重的地方糖尿病的患病率就高，PM2.5輕的地方，糖尿病患病率就低。”闞海東說(shuō)。“我們?cè)诖x組學(xué)上看到的，PM2.5和糖類代謝改變有關(guān)，那最終會(huì)不會(huì)導(dǎo)致糖尿病？我們想為宏觀水平上的PM2.5和糖尿病的關(guān)系提供一些微觀機(jī)制上的證據(jù)。”