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华林居士者,重庆合州人也。因慕东坡居士、易安居士和幼安居士等名流之名,故附庸风雅,自号华林居士。曾作文《居士杂谈》以自辩,其云:“在下自号华林居士,并非佛教之信徒也,姑妄沾沾清静无为与文人雅士之气息而已。或曰:尔乃世俗小人,怎敢也以居士自许?其与赵老太爷质问阿Q一样:尔等也配姓赵?在下思之,可借用阿Q名言答之:和尚摸得,吾也摸得。别人能称居士,在下何又不能称居士?” 居士曾杜撰格言云:“大千世界,芸芸众生,吾辈之流如沧海一粟,实显渺小。吾虽布衣,非杰出之人,然终不可忘记热爱生活、享受人生之权利。”

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【科学视野】与空气污染有关的疾病种类正在与日俱增  

2017-10-01 05:12:46|  分类: 天下杂侃 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【科学视野】与空气污染有关的疾病种类正在与日俱增 - 华林居士 - 华林看世界
 

        对于Monongahela河弯道的一个磨坊小镇多诺拉(Donora)的居民来说,每天附近锌钢厂的烟霾污染是他们养家糊口所付出的成本。但是在1948年10月27日,对多诺拉而言,这个城镇醒来时,发现处在一个异常乌黑的天空下。第二天,高中橄榄球队的四分卫因看不到他们的队友而不能够完成一个单项冲过动作。

       这个镇被烟雾吞噬了五天,直到暴风雨终于将雾霾污染从山谷中扫除。此时,这个镇三分之一以上的人已经生病了,有20人死亡。另有50人在接下来的几个月中丧生。

       在多诺拉悲剧之后,联邦政府开始控制将污染物排放到空气中的行业。后来几十年里,环保倡导者不断争取,并赢得了在空气污染控制上更严格的规定。由此产生的影响是:自1970年通过规定美国的有害空气污染物排放限制的“净化空气法”以来,六种常见空气污染物的排放总量已经下降了约70%。自2000年以来,美国35个主要城市的不健康空气的总天数已经下降了近三分之二。“这是公共卫生的巨大成功案例之一,”华盛顿大学西雅图公共卫生学院的内科和流行病学家J. 考夫曼说道。

       我们的身体感觉到差异。在《美国医学学会杂志》(JAMA)去年报道的一项研究中,在1993年至2012年期间,研究人员跟踪了南加利福尼亚州的4,602名儿童,以了他们解肺部健康情况与三种常见空气污染物的相关性。在,随着臭氧、二氧化氮和颗粒物质的水平在一段时期内的下降,那些被报告有每日咳嗽症状的儿童数量也随之而减少,持续充血和其他肺部刺激症状的儿童人数统计数据也是如此。在研究开始时,48%的哮喘儿童在上一年被报告患有支气管炎症状。在研究期间污染物下降最多的社区,哮喘儿童的支气管炎患病率下降程度达30%。

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      但空气污染的故事还没有结束。哈佛大学波士顿公共卫生学院的研究人员最近报道了整个美国医疗保险人口(超过6,000万为65岁以上或残疾人)的死亡率与空气质量之间的相关性。他们的分析在于观察2000年至2012年两种常见空气污染物水平和人口死亡率,同时考虑到可能会影响结果的因素,如种族和社会经济状况。2017年 6月份在《新英格兰医学杂志》发表的这项研究分析发现,当污染物水平升高(但仍低于国家标准水平)时,死亡率也随之升高。

        即使自上世纪七十年代以来空气质量大幅度改善,人们因呼吸污染空气原因而死亡的情况还在发生。麻省理工学院研究人员在2013年发表的一项研究分析估计,由于微粒空气污染,美国每年有大约20万例过早死亡。2017年1月发表在《环境健康视角》杂志上的一项研究报告说,波士顿市区十多年来每天死亡人数在三个常见空气污染物浓度水平为最高时达到顶峰,尽管这些浓度水平目前符合美国环境保护局的空气质量标准。

       J. 考夫曼说:“暴露在污染空气中,我们做出了这些改进,但是我们还需要做些什么来净化空气?”

        所以,尽管有半个世纪的进步,空降污染仍然是一种威胁 ——其可能会发生连多诺镇居民都没有想象到的后果。研究人员现在发现,空气污染的危害,超过让肺部处于危险的范围,实际上可能是对公共卫生最大威胁(包括糖尿病,肥胖甚至痴呆症)的共犯。这些研究可能会提醒当前正在进行的控制雾霾规定的争论。美国众议院今年夏天投票决定推迟执行“净化空气法”的更新标准。

 

     缓慢燃烧

      一个多世纪以来,美国的空气污染主要来自于电厂、工业车辆和其他燃料的燃烧。污染通常是气体混合物,例如一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物,以及可以吸入肺部的颗粒物质、微观固体或液滴。含量下除最少污染物是臭氧,其是氮氧化物和挥发性有机化合物与阳光反应时而形成的难以控制的有毒气体。随着太阳光的照射,臭氧污染在炎热、无风的夏季飙升。

         颗粒来自汽车尾气和烟囱,还包括从轮胎、道路和刹车片上散落的微小碎片。细颗粒(直径小于2.5微米宽,或为最小颗粒花粉直径的四分之一)是最受关注的,因为它们可以深入肺部以到达身体最内里的角落。 4月份发表在《美国化学学会杂志》(ACS Nano)上的一项研究证明了这一事实。 14名健康志愿者间歇地骑着运动自行车吸入代表颗粒物的金纳米粒子。15分钟后,纳米颗粒在血液中被检测到,并保持在体内长达三个月。

         多诺拉事件表明,空气污染可能会产生直接的后果。而研究人员需要几十年的时间才能认识到:烟雾中的死亡事件可能未被发现,其消失在死亡率统计的背景噪声中。 1993年,哈佛大学的科学家在《新英格兰医学杂志》上发表了一篇研究报告,其研究了美国六个城市的成年人死亡率。研究人员化了14至16年,研究了超过8,000人的样本数。在空气中具有较高硫酸盐颗粒水平(作为污染程度测定)的地区,死亡率更高。其后,又进行了数十项类似的研究。其中,包括在2003年发表的一项研究,其研究了美国最大20个城市的死亡率。这项研究发现,最高的死亡率发生在空气颗粒物浓度水平达到最高之后的第二天,尽管当时的浓度水平微乎其微,以至于被忽视。

        科学家们现在知道,吸入污染物会引发整个身体的生理应激机制。 “直到20年前,我们一直认为空气污染仅影响呼吸系统。” 美国环保署哈佛环境颗粒健康效应中心的环保化学家Petros Koutrakis说道。 到了2004年,美国心脏学会在《血液循环杂志》中发表了一项共识声明,其中界定:“空气污染增加心血管疾病风险的严重情况” 是导致美国人死亡的主要原因。

      恶劣空气

       在美国心脏学会声明之后,学者们开展了更多的研究,其包括考夫曼和其同事在2007年发表在《新英格兰医学杂志》上的研究。研究人员研究了65,893名妇女,以寻找细微颗粒污染空气环境与心脏病发作或中风死亡、甚至非致死性心脏病发作或需要动脉清除手术之间的相关性。结果表明,每立方米空气每增加10微克的微粒,心血管健康疾病的风险增加了24%,心脏病发作或中风死亡的风险增加了76%。 2010年,美国心脏协会更新了其立场:“总体证据证实了[细颗粒物]污染空气环境与心血管发病率和死亡率之间的因果关系。”虽然其机制仍在研究中,但研究指明其涉及炎症、心率变异和血管损伤。

        证据在不断的积累。 Koutrakis及其同事于2012年发表在《内科学档案》中的一项研究发现了类似的结果。当颗粒物浓度甚至升至轻微的水平 (其按EPA标准被归类为“少数人的中度健康问题”)时,在这种污染空气环境中暴露一天,中风的风险上升了34%。

 

        体重和污染

        最近,研究已经从心血管疾病转移到更加意想不到的领域。研究者们已经提出了令人信服的证据,即空气质量问题可能会导致体重过重。实验室研究表明,环境中的某些污染物可能会起到“肥胖因子”的作用,其通过模仿或破坏荷尔蒙的作用或通过其他影响来增加体重。这让南加利福尼亚大学洛杉矶分校的环境流行病学家弗兰克·吉利兰(Frank Gilliland)很感兴趣。但是,他又说道:“我很怀疑。”

         出于好奇,他开始寻找儿童肥胖症与靠近主要道路居住之间的相关性。他在2010年发表了首次研究结果。在研究中,他们对加利福尼亚州的3000多名儿童进行了检查。虽然,研究人员发现了两者之间 的一种联系,但是他们不能排除儿童肥胖症也会因汽车缘故的另一种解释。他说:“也许源自于孩子们缺少运动,因为汽车流量的阻碍。”

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       较新的发现更有说服力,其包括吉利兰及其同事在2014年的一项研究。他们研究了处于交通相关空气污染中儿童的体重指数。当然,在五年研究期间,随着孩子们的成长,他们的体重指数从每平方米平均16.8公斤增加到19.4公斤。但是,空气污染中暴露最多的儿童与暴露最少的儿童相比,体重指数增加了14%,这意味着前者在10岁以前体重指数增加了0.4公斤/平方米。成年人似乎也受到影响。来自哈佛医学院和其他地方的研究人员于2016年在《肥胖症杂志》发表了一篇研究报告,他们研究了持续接触汽车流量的成年人是否更有可能超重。特别是生活在一条主要道路60米范围内的人们,比起离一条繁忙路面440米远的人群,体重指数高出0.37公斤/平方米,脂肪组织更多。成人体重指数的健康范围为18.5至25公斤/平方米。

        动物研究已经开始为出现这种情况的原因提供了提示。去年发表在《美国实验生物学联合哙 杂志》上的一篇报告中,中国研究人员描述了他们的一项实验:其中一组怀孕的大鼠在人家排除污染物的过滤空气环境中饲养,另一组则在呼吸了常规的北京空气环境中饲养。虽然他们喂养了相同的饮食,但在怀孕结束时,居住在北京空气环境中的大鼠体重更重。它们的后代在出生后八周内继续在相同的环境下呼吸有污染的空气。后来的尸体解剖结果表明:暴露于污染空气环境中的大鼠发生较高水平的炎症,这被认为是导至体重增加和代谢紊乱的一个因素。

        这种关系可能是微妙的,与遗传学和生活方式交织在一起。加州大学洛杉矶分校的研究人员跟踪研究了一大批16岁以上的非裔美国人女性,发现她们的体重和暴露于颗粒物之间没有关联。现在,肥胖与污染之间的相关性仍然是一个调查对象。但鉴于有1100万美国人生活在主要道路旁边,即使是一个小的影响因子也可能产生广泛的后果。

        至于成年人,发表在今年《国际环境杂志》上一项研究中,八个机构作合研究人员跟踪研究了美国全国超过45,000名非裔美国妇女。那些暴露于臭氧浓度最高的妇女,即使在对其他可能的致因(如饮食和运动水平)进行了调整后,患糖尿病的可能性要高20%。

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         大脑功能

         最新研究的一个研究表明,空气中的毒素可能会加速大脑的衰老。长期以来的研究记录了鼻子和脑功能之间的联系。例如,由于尚不知道的原因,帕金森病的早期症状之一是丧失区分气味的能力。

        现为波士顿大学公共卫生学院流行病学家的詹妮弗·韦夫(Jennifer Weuve),在哈佛大学研究生期间开展了一项研究,旨在了解空气污染物是否对大脑有害。“动物研究中真的会获得有吸引力的数据,”她说道。这些数据表明,吸入的污染物对神经细胞会有毒性作用。 在2012年,她发表了第一项研究结果,她注意到:暴露于较高空气微粒浓度水平的人群,其认知能力下降的速度超过正常人群。小于2.5微米,甚至更大的颗粒,被认为是较少的有害物质。她在《内科学档案》上发表的研究报告,分析了护士健康研究认知队列(Nurses’ Health Study Cognitive Cohort)数据,其中包括近20,000名70至81岁的女性,并使用地理信息和空气监测数据来估算暴露在空气污染的影响。

        最近,来自瑞典的研究人员,根据对瑞典北部参加记忆和衰老长期研究项目人们的记录,研究了污染暴露与痴呆之间的关系。在2016年《环境健康观点》杂志上,研究人员报告说,暴露于空气污染最多的人也最有可能被诊断患有阿尔茨海默病(Alzheimer’s)或其他形式的痴呆症。总共有十几项人类研究检查了空气污染与痴呆的联系。 Weuve和同事去年在《神经毒理学》杂志上上回顾了截至2015年底发表的18篇人类研究报告。他得出结论认为:整体而言,这些研究中发现的证据(对空气污染与痴呆的相关性)具有“高度的提示性”,并需要更多的探索。 “如果更多的人认真对待这件事,将会得到什么结果?”Weuve问道。

 

虽然这种相关性的建立,还有很长路的要走,但动物数据可能有助于澄清结果。今年发表在《老年神经生物学研究》杂志的一项研究报告中,南加利福尼亚大学研究人员研究了暴露于微粒空气污染(与通常发生高速公路附近水平相当)的小鼠的大脑变化。每天暴露于空气污染5小时,每周3天,持续10周后,小鼠的大脑在海马区(大脑中与记忆相关的区域)加速了老化。而2015年对接触高浓度颗粒物水平(美国东部和加州部分地区常见浓度水平)的老年妇女的研究表明,其脑白质(称为轴突的髓鞘包被神经细胞突起)量略有减少。

        帕金森病也可能与空气污染有关。丹麦研究人员及其美国和中国台湾地区的同事,在去年发表在《环境健康观点》上的一篇研究报告里,研究了帕金森患者群和非金森患者群与他们是否暴露于(作为交通污染空气的标志的)二氧化氮环境的关系。科学家们确定了于1996年至2009年间在丹麦被诊断为帕金森病的1,828患者,并与大约相同数量的随机选择的健康人进行了比较。研究表明,暴露于最高水平空气污染的人最有可能患这种疾病。研究人员写道:“这些数据引起了对易患这种疾病的老龄人群增加的关注。”

         如果科学上证实了空气污染与大脑健康或空气污染与新陈代谢之间的相关性,环保倡导者和企业可能会有更多的理由推动空气净化项目。研究人员希望在未来有更多的数据,来说明哪些污染物造成最大的危害,为什么会。在美国最大的空气污染灾害之一的多诺拉镇,烟霾博物馆的一个标志就是“净化空气从这里开始。”没有人能说出净化到什么程度才算是清洁空气。

         (华林居士译自《ScienceNews》2017年9月19日Laura Beil文章“The list of diseases linked to air pollution is growing”)

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