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空气污染可致胎盘出现黑碳颗粒 与母体暴露水平正相关

(原标题:空气污染可致胎盘出现黑碳颗粒 与母体暴露水平正相关)

  摘要:研究发现,孕期暴露于空气污染的女性,其胎盘靠胎儿一侧可发现黑碳颗粒,且胎盘中黑碳颗粒水平与母亲在怀孕期间的空气污染暴露水平呈正相关。

▲9月17日,学术期刊《自然-通讯》(Nature Communication)发表的一项观察性研究称,孕期暴露于空气污染的女性,其胎盘靠胎儿一侧可发现黑碳颗粒,且胎盘中黑碳颗粒水平与母亲在怀孕期间空气污染的暴露水平呈正相关。

  空气污染会对母体中的胎儿造成何种影响?9月17日,学术期刊《自然-通讯》(Nature Communication)发表的一项观察性研究称,孕期暴露于空气污染的女性,其胎盘靠胎儿一侧可发现黑碳颗粒,且胎盘中黑碳颗粒水平与母亲在怀孕期间空气污染的暴露水平呈正相关。

  该研究由长期关注空气污染与人体健康的比利时哈塞尔特大学环境流行病学教授Tim Nawrot领衔。研究团队利用高分辨率成像技术观察了28名女性的胎盘,其中有5例早产、23例足月生产,均检测到了黑碳颗粒,且它们可以在妊娠期间抵达胎盘靠近胎儿的一侧。

  黑碳(Black Carbon,下称BC)通常被认为是生物物质或化石燃料不完全燃烧所产生的一种含碳颗粒物质,每天都会被释放进周围空气中。BC的碳元素含量达60%以上,其他主要元素有氢、氧、氮和硫。

  为了研究母亲在怀孕期间的黑碳颗粒暴露水平与胎盘中黑碳颗粒浓度的关系,研究团队分别选取了10位生活在高水平(2.42微克/立方米)和低水平(0.63微克/立方米)黑碳颗粒环境中的母亲进行胎盘组织观察。结果发现,前者胎盘中发现的黑碳颗粒水平更高,是后者的两倍多。高暴露水平母亲胎盘内黑碳颗粒平均颗粒数为0.95×104/立方毫米,低暴露水平者则为2.09×104/立方毫米。

  研究提到,胎儿发育是一个关键性的窗口期,成年时期的疾病病因可能会追溯至胎儿在母体发育时期。胎儿在子宫内对某些物质的暴露水平也可能会对健康造成负面影响。这已经是一个近乎普及的认知。

  事实上,早在1995年,英国流行病学家大卫·巴克(David Barker)就提出“成人疾病的胎儿起源”假说(FOAD),也就是著名的“巴克假说”(Barker hypothesis)。该假说说明了宫内环境在成年慢性疾病发生发展中的作用,在此后得到不断深入和扩展。

  此前已经有许多研究阐释了胎儿期空气污染暴露与不良妊娠结果之间的关系。例如,燃烧产生的颗粒物(PM,包括黑碳颗粒在内)与婴儿出生时体重较轻、早产以及宫内生长受限(指在母亲子宫内的胎儿生长缓慢)等都有关系。但迄今为止,这些副作用被引发的具体机制尚未有答案。

  也有许多研究已经表明,这些颗粒物吸入所造成的健康影响绝不仅限于肺部。例如,有研究将世界上不同区域的PM分为高、中、低水平,结果发现,长期暴露于空气污染会妨碍认知表现。此外,亦有研究者在几个大脑剖解样本的前额叶中发现了空气污染产生的颗粒物。这一研究是世界上最早证明空气污染颗粒能在人体内迁移的证据。就在最近,上述研究团队还发现来自周遭空气污染的黑碳颗粒存在于健康儿童的尿液样本中。研究指出,这说明一个问题——这种环境污染物质可以触及人体各个器官和系统,它无处不在。

  研究者也提出了各种可能造成不利影响的机制,包括非直接(宫内感染)和/或直接(例如颗粒迁移)方式。为了改善污染地区的孕期护理,必须弄清楚这些颗粒如何影响妊娠——直接作用于胎儿还是通过母体间接作用。

  所以研究者们把目光投向了胎盘。胎盘可看作一种临时性器官,它是整个孕期中母亲与胎儿之间的一道天然屏障。尽管胎盘最初被认为是一道外源性物质无法穿透的屏障,但已经有研究表明几种环境污染物质,例如酒精、部分分子都可以透过胎盘。近些年来,科学家一直在研究空气污染颗粒是否可以透过胎盘。但这些研究仅仅局限于体外细胞培养、体外模型及动物实验等。在活体实验中,颗粒迁移至人类胎盘的研究还相当匮乏,尽管这对于理解胎儿健康影响是至关重要的。

  研究者指出,黑碳颗粒蓄积在胎盘靠近胎儿的一侧,这可能用来说明空气污染如何在生命初期就对人体健康造成负面影响。不过,还需要开展进一步的研究来明确这些颗粒是否能够抵达胎儿。

  除上述研究外,近日Nawrot及同事还在《临床表观遗传学》(Clinical Epigenetics)上发表了一篇综述文章,概述了由空气污染引起的胎盘中的分子变化,包括表观遗传变化。

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