空气污染对免疫细胞的危害可能与柴油废气相同

时间:2020-01-11 19:38 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

空气污染对免疫细胞的危害可能与柴油废气相同

一项新的研究发现,从刹车踏板的磨损到路边五分之一的细颗粒物(PM2.5)的空气污染,都可能导致炎症,降低免疫细胞杀灭细菌的能力,这与柴油尾气中的颗粒物类似。

这些科学家主要由英国研究与创新机构医学研究委员会(Medical Research Council, MRC)资助。他们表示,这表明刹车磨损产生的微粒污染可能会增加呼吸道感染的易感性,并对呼吸道健康产生其他负面影响。

据估计,只有7%的PM2.5污染来自路边排气管排放的尾气,其余来自轮胎、离合器和刹车磨损,以及道路灰尘的再悬浮。约20%的PM2.5交通污染来自于制动扬尘。

这些微粒小到足以被吸入肺的最深处——pm2.5意味着这些微粒的直径小于2.5微米。

很多关于交通空气污染影响的研究都集中在来自柴油车尾气的颗粒物的影响上,但是这项新的研究调查了刹车粉尘中的颗粒物是否有类似的影响。

伊恩Mudway博士领导了这项研究的环境和健康中心伦敦国王学院,说:“这个时候关注柴油机尾气排放科学文献是完全合理的,但我们不应忘记,或折扣,其他组件的重要性,如金属机械磨损,特别是从刹车。没有零排放汽车这种东西,随着减少尾气排放的规定开始生效,这些来源的贡献可能会变得更加显著。”

刹车摩擦产生的灰尘富含金属,可以催化活性氧(ROS)的产生,活性氧是一种化学物质,可在进入肺部时对细胞造成损害。

过去对焊工和铸造工人肺炎发病率上升的研究表明,富含金属成分的微小颗粒会降低免疫系统应对细菌感染的能力。由于制动扬尘中也含有大量的金属颗粒,研究人员想测试在制动扬尘中发现的金属颗粒是否也有类似的效果。

在这项发表在《金属组学》杂志上的研究中,研究人员从一个刹车片试验厂获得了灰尘。这家工厂测试了一系列鼓式制动器,这些制动器是目前欧洲使用的公交车和卡车的混合物,其使用条件代表了城市驾驶和高速制动。

为了测试它对免疫细胞的影响,他们在实验室中培养了巨噬细胞,这是一种位于肺部防御前线的免疫细胞,通过吞噬和消化来杀死细菌。

当他们分别将巨噬细胞暴露于柴油尾气和制动扬尘的颗粒物中时,都降低了巨噬细胞吸附和杀灭细菌的能力。他们接受了金黄色葡萄球菌测试,这是肺部的一种常见感染。

加入金属螯合剂——一种可以与金属离子结合的化学物质,阻止它们的反应并造成损伤——可以防止对免疫细胞的负面影响。这表明,颗粒物中的金属含量是造成有害影响的原因。

这两种来源的微粒也会导致巨噬细胞产生免疫信号分子,从而引发炎症。

科学家们惊讶地发现,刹车粉尘和柴油废气中的金属对免疫细胞有类似的影响,因为柴油废气中缺乏刹车粉尘中常见的铁和铜,而这两种物质已知会在体内产生ROS。

有许多其他的金属颗粒,他们共同之处(如砷、锡和锑),但研究人员认为罪魁祸首是最有可能钒,因为它是唯一的金属是由细胞的剂量越来越刹车灰尘和柴油机尾气颗粒物增加。

伦敦国王学院和帝国理工学院环境与健康医学研究中心的丽莎·塞利博士进行了这项研究。巨噬细胞保护肺部免受微生物和感染,并调节炎症,但我们发现,当它们暴露在制动粉尘中时,它们就不能再吸收细菌了。”

“令人担忧的是,这意味着制动扬尘可能会导致我所说的‘伦敦喉’——城市居民持续的蛙感、一连串的咳嗽和感冒——以及更严重的感染,如肺炎或支气管炎,我们已经知道,这是由暴露在柴油废气中造成的。”

这项研究是在实验室的细胞中进行的,需要进一步的研究来充分了解制动尘埃颗粒是如何导致人类健康问题的。

塞利博士补充说:“我们做了一些实验,让这些细胞在污染中得到休息。我们很高兴地看到,这些休息过的细胞很快就恢复了吸收细菌的能力,因为刹车片上的灰尘已经被清除了。”我们的研究是在实验室的细胞中进行的,所以还需要进一步的研究来观察金属微粒交通污染是否会影响人体肺部感染的易感性。”

英国医学研究理事会分子和细胞医学主任Megan Dowie博士评论道:“在英国,糟糕的空气质量是对健康的一个重要的环境风险。随着内燃机相关法规的变化开始生效,预计制动扬尘对交通污染的相对贡献将会上升。这类调查潜在健康影响的研究可能会产生重要的政策影响。”

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