你吸入的空气污染，就这样入侵了大脑！或诱发阿尔茨海默病 _健康小知识

药明康德内容团队编辑
空气污染危害健康，早已成为科学界的共识。随着研究的深入，人们意识到空气污染物不仅可以引发呼吸系统疾病与心血管疾病，它们的影响甚至深入大脑：不断有证据显示，空气污染很可能造成大脑损伤，诱导神经退行性疾病与行为障碍。
问题是，空气污染物是怎样对我们的大脑施加影响的？
【你吸入的空气污染，就这样入侵了大脑！或诱发阿尔茨海默病】的确，空气污染物，尤其是直径小于2.5微米的细颗粒物（PM2.5）能够逃脱人体的保护系统，包括免疫前哨细胞的追查和生物屏障的堵截，进入人体的血液、心脏组织甚至是胎盘。但是，大脑拥有严密的保护层：血脑屏障可以将外来物质拒之脑外，按理说，空气中的细颗粒物应该无法跨越这道屏障。
但是，在一项发表于《美国科学院院刊》的研究中，由中国科学院生态环境研究中心领导的国际合作团队找到了空气污染进入大脑的直接证据。研究指出，我们吸入的细颗粒物可以通过血液循环破坏血脑屏障、入侵大脑，并且可能造成神经系统损伤。
为了检验细颗粒物究竟是否可以进入大脑，研究团队首先借助高分辨率透射电子显微镜等工具，对25位因脑部功能障碍住院的患者的脑脊液样本进行了细致检测。
脑脊液包围、保护着整个大脑，帮助清除大脑分泌的代谢废物与外来成分。因此，如果有外来颗粒物出现在脑脊液中，说明它们穿越了血脑屏障、进入大脑。
结果，研究团队从其中8位患者的样本中发现了外来细颗粒物。这些颗粒包括了碳酸钙、含铁成分（氧化铁钙）与含硅成分（二氧化硅）等常见的空气细颗粒物。这一发现提醒我们，这些有毒害的颗粒可以进入大脑并停留在其中。

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▲研究团队通过显微镜与光谱观测，在脑脊液样本中观察到细颗粒物的存在（图片来源：参考资料[1]）
随后，对小鼠的体外以及活体研究进一步确认了细颗粒物进入大脑的方式。根据这些实验，吸入肺中的细颗粒物首先会穿越气血障碍、进入血液中；随后，它们跟随血液抵达血脑屏障，在这里细颗粒物会破坏血脑屏障与周围组织，进入大脑。此外，同位素标记实验告诉我们：相比于在其他器官中，细颗粒物在大脑中更加难以清除，可以停留更久。
此前，有研究猜测细颗粒物会通过嗅球直接进入大脑内部，而最新研究则验证了另一条更具破坏性的通路。

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▲研究示意图及细颗粒物进入大脑的可能途径（图片来源：参考资料[1]）
“我们的数据表明，相比于通过鼻子直接进入，通过血液进入大脑的细颗粒物是前者的8倍之多， ”论文共同作者，伯明翰大学IseultLynch教授点评道， “空气细颗粒对中枢神经系统造成了怎样的危害，对此我们的认识还存在缺陷。这项工作展示了空气污染与大脑损伤之间的关联，并将为我们揭示吸入的颗粒如何在我们体内移动。 ”
近年来，越来越多的证据展示了空气污染与神经炎症、阿尔茨海默病相关变化以及认知问题之间的强相关性。这样的关系不仅出现在老年人体内，甚至连儿童也难以幸免。这项最新研究的结论再次向我们发出了警告：如果任由空气污染加剧，所有人都难以从大脑受损的风险中脱身。
封面图来源：123RF
参考资料：
[1]YuQietal.,Passageofexogeneousfineparticlesfromthelungintothebraininhumansandanimals.PNAS(2022)https://doi.org/10.1073/pnas.2117083119