多篇文章解读空气污染如何影响人类机体健康？

目前大量研究表明，空气污染对人类机体多方面健康都会产生一定的危害，本文中，小编整理了多篇研究成果，共同解读空气污染如何影响人类的健康，分享给大家！

空气污染或会减少男性机体的精子活力。

图片来源：DOI:10.1001/jamanetworkopen.2021.48684

【1】JAMA Netw Open：中国科学家新发现！空气污染或会减少男性机体的精子活力！

doi：10.1001/jamanetworkopen.2021.48684

目前研究人员并不清楚接触颗粒物（PM）对男性生育力的健康效应，尽管此前研究人员发现PM的暴露与男性精子质量存在一定关联，但其所得到的结果并不一致。近日，一篇发表在国际杂志JAMA Network Open上题为“Association of Exposure to Particulate Matter Air Pollution With Semen Quality Among Men in China”的研究报告中，来自中国上海市第一妇婴保健院等机构的科学家们通过研究发现，生活在严重污染地区的男性或许会经历精子活动性较差的情况，文章中，研究人员对来自中国数千名男性的医疗记录进行了相关分析。

此前研究结果表明，自20世纪70年代以来，生活在北美、澳大利亚和欧洲的男性的精子质量一直在下降，然而科学家们并不清楚为何会出现这种现象，但他们推测，出现这种情况似乎与空气污染有关；近些年来，科学家们进行的多项研究都尝试理解精子健康和涉及颗粒物的空气污染之间的关联，但不幸的是，此类研究所得到的结果好坏参半；这项最新研究中，研究人员想试图通过研究来自中国130个城市生育诊所的33876名男性的健康记录来寻找其中的关联。

这项研究中，研究人员根据男性居住地的空气污染程度首先将患者分为四组，随后他们研究了在生育诊所由医生所进行的精子实验的结果，他们重点关注了精子计数、精子的浓度和运动性/活力等参数，精子的活力描述的是精子平均向前游动的能力，其被认为是精子健康的一个标准。

【2】EHP：空气污染或会通过大脑炎症表现来减少机体的精子数量

doi：10.1289/EHP8868

研究人员早就知道，空气污染会增加人类患多种疾病的风险，比如肥胖、糖尿病和不育等，但他们并不清楚其背后的分子机制。近日，一篇发表在国际杂志Environmental Health Perspectives上题为“PM2.5 Exposure of Mice during Spermatogenesis： A Role of Inhibitor κB Kinase 2 in Pro-Opiomelanocortin Neurons”的研究报告中，来自马里兰大学医学院等机构的科学家们通过研究揭示了空气污染是如何通过促进大脑炎症的发生来减少小鼠机体的精子数量的。

此前研究人员通过研究发现，大脑或与生殖器官存在某种直接的关联，其在压力状况下或会影响机体的生育力和精子的数量，比如，情绪压力会导致女性月经失调，然而这篇最新的研究报告中，研究者揭示了空气污染降低机体生育力的分子机理和原因。研究者Zhekang Ying说道，本文研究结果表明，由于空气污染所造成的损伤（至少表现在精子数量上）能通过移除小鼠大脑中单一的炎性标志物得到补救，这或许就表明，研究人员能开发出新型疗法来预防或逆转空气污染对机体生育力的损伤性效应。

本文研究结果不仅仅对生育力方面会产生广泛影响，还包括其它很多疾病，包括高血压、糖尿病和心脏病等，其都与空气污染所导致的大脑炎症发生存在着千丝万缕的关系。世界上大约92%的人口都生活在空气中直径小于2.5微米的细颗粒物水平超过WHO规定的最低安全标准的地区，这些颗粒物可能来自于汽车尾气、工业排放、野火和炉灶等来源。此前的研究中，有些研究结果表明，暴露于空气污染的小鼠并不总是会出现睾丸炎症，这就意味着，或许还存在其它机制会导致机体精子数量减少；而了解了大脑和性器官之间的直接关联后，研究人员就分析了是否空气污染会增加大脑中的炎症表现。

【3】Environ Int：空气污染物的暴露或会增加孕妇患妊娠糖尿病的风险

doi：10.1016/j.envint.2021.106888

关于孕期空气污染暴露与妊娠糖尿病（GDM，gestational diabetes mellitus）之间的关联，目前流行病学研究所得到的结果并不一致，而且此前的研究也存在多项局限性，包括参与者潜在的结局以及暴露的错误分类、未评估的混杂因素、以及缺乏对空气污染混合物和颗粒物成分的考虑。近日，一篇发表在国际杂志Environment International上题为“Exposure to air pollutant mixture and gestational diabetes mellitus in Southern California： Results from electronic health record data of a large pregnancy cohort”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现，居住在南加州空气质量较差地区的孕妇患妊娠糖尿病的风险会增加。

对于母亲而言，妊娠糖尿病与其短期或长期健康问题的风险增加有关，比如2型糖尿病和心血管疾病等，同时其后代发生早产、儿童自闭症和成年期肥胖的风险也更高；尽管目前研究人员并不清楚引发妊娠糖尿病的风险，但过去的研究指出，家族史、年龄和肥胖都是常见的风险因素，但最近研究结果表明，包括空气污染等环境因素所发挥的作用或许远比我们此前认为地大得多。

研究者Jun Wu教授说道，如今研究人员越来越感兴趣分析环境因素在诱发妊娠糖尿病中所扮演的潜在角色，有限的研究结果将空气污染的暴露与疾病风险关联起来，然而，此前并没有研究系统性地分析复杂的空气污染混合物对妊娠糖尿病的联合影响效应。这篇研究报告中，研究人员通过对来自Kaiser Permanente数据库中基于个人层面的电子健康记录数据（该数据库涵盖了从2008-2018年近396，000例妊娠女性的数据）进行分析，旨在确定暴露于空气污染混合物所产生的影响；研究人员对细颗粒物和气态的空气污染物的月平均浓度进行了统计学的分析，结果显示，暴露于二氧化氮和颗粒物与女性妊娠糖尿病风险增加直接相关，而且西班牙裔和过重/肥胖母亲患这种疾病的风险过高。

PM2.5颗粒物的相对尺寸。

图片来源：U.S. Environmental Protection Agency

【4】AJRCCM：揭示空气污染引发人群慢性鼻窦炎的分子机制

doi：10.1164/rccm.202102-0368LE

慢性鼻窦炎（CRS，Chronic rhinosinusitis）是一种为期12周或更长时间的病症，在此期间患者的鼻窦会受到感染或刺激从而变得肿胀，且会严重充血并向喉咙分泌粘液；慢性鼻窦炎还会导致患者机体面部疼痛、压迫和嗅觉丧失；在某些情况下还与抑郁症、焦虑症、睡眠影响和生活质量下降直接相关；尽管目前研究人员并不清楚引发慢性鼻窦炎的主要原因，但近日，一篇发表在国际杂志American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 上题为“Long-Term Exposure to Particulate Matter Air Pollution and Chronic Rhinosinusitis in Non-Allergic Patients”的研究报告中，来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家们通过研究发现了相关研究证据来证明长期暴露于微小颗粒的空气污染中或许就是导致慢性鼻窦炎的其中一种主要原因。

研究者Ramanathan表示，我们对居住在PM2.5环境空气污染水平可能很高的地区的人群进行研究，评估了这些人群经历慢性鼻窦炎的状况，PM2.5是一种尺寸小于2.5微米（要比人类头发的直径小30倍）、可吸入的颗粒物。据美国环境保护署数据显示，PM2.5（PM代表颗粒物，即particulate matter）是空气中发现的固体颗粒和液滴组成的混合物；其许多材料组成，而且随着地点的不同而不同，包括灰尘、污垢、烟尘、烟雾、有机化合物和金属等；同时PM2.5的吸入还与人类多种疾病的发生直接相关，包括心血管疾病、肺癌、认知思维能力下降、慢阻肺、哮喘和过早死亡等。

此前研究人员Ramanathan及其同事通过研究发现PM2.5还与人类机体嗅觉丧失有关。在这篇最新研究中，研究人员通过对6102名18岁及以上的人群进行研究分析，其中包括2034名慢性鼻窦炎患者，其在被诊断为慢性鼻窦炎前的5年中并未患这种疾病，研究人员根据每个病人在其被诊断为慢性鼻窦炎前的12、24、36和60个月的居住地址邮政编码，计算出了人群平均的PM2.5暴露水平。

本文研究中的空气污染数据来源于美国环境保护署空气质量系统，研究人员将数据输入到一种复杂的计算机模型中来评估参与者所居住地区邮政编码范围内空气中的PM2.5污染水平，这种复杂的计算机模型能结合气象和基于卫星的环境测量手段、以及土地使用信息，同时还能模拟空气中化学物质的流动情况。

【5】JAMA Network Open：揭示空气污染诱发嗅觉丧失的分子机理

doi：10.1001/jamanetworkopen.2021.11606

嗅觉丧失症（anosmia），即丧失嗅觉，其对病人的安全、幸福和生活质量有着非常深远的影响，而且其也是病人虚弱和死亡的预测因素，暴露于空气污染可能是导致嗅觉丧失症的一种可能性原因。嗅觉丧失症会使得患者品尝食物、检测环境中的空气危害以及执行依赖于嗅觉的其它功能变得困难，嗅觉丧失症患者可能会经历体重问题、社会交往减少、且会出现抑郁症和普遍焦虑。在某些情况下，嗅觉的丧失往往与老年人的死亡有关。

近日，一篇刊登在国际杂志JAMA Network Open上题为“Exposure to Particulate Matter Air Pollution and Anosmia”的研究报告中，来自约翰霍普金斯大学医学院等机构的科学家们通过研究分析了引发嗅觉丧失症的其中一种原因（即长期暴露在空气污染中），旨在更好地理解其是如何剥夺患者机体的嗅觉和味觉能力的。

研究者表示，本文研究中的参与者来自不同地区，然而，大多数生活在污染水平最高的城市地区，我们想通过研究评估暴露于PM2.5空气污染中是如何导致几天失去嗅觉的；PM2.5是一类可吸入、尺寸小于2.5微米且比人的头发直径小约30倍的颗粒物。根据美国环境保护局数据显示，PM2.5是空气中所发现的固体颗粒和液滴的混合物的一种术语，依赖于不同的地点，PM2.5可以由多种材料组成，包括灰尘、泥土、烟雾、有机化合物和金属等；而且其还与心血管疾病、肺癌、认知能力下降、慢阻肺、哮喘和过早死亡直接相关。此前研究结果认为PM2.5是患者嗅觉丧失的罪魁祸首，于是本文中研究人员就想深入研究来探索这种关联。

研究人员共对2690名年龄在18岁及以上的人群进行了研究，这些参与者在2013年1月至2016年12月期间接受过耳鼻喉科临床医生的评估，其中538人被诊断为嗅觉丧失症，平均年龄为54岁，男性占大多数（339人或63%）。本文研究中的空气污染数据来自美国环境保护局的空气质量系统；研究人员将数据输入到一种复杂的计算机模型中来评估参与者住宅邮政编码地区的PM2.5的污染水平，这种计算机模型能结合气象学和基于卫星的环境测量、土地使用信息以及模拟的空气化合物的流动情况。

【6】EHJ：揭示空气污染增加人群心血管疾病风险的分子机制

doi：10.1093/eurheartj/ehaa982

空气污染中的微小颗粒，即细颗粒物（fine particulate matter）会对机体健康产生一系列的影响，而高水平的暴露于空气污染物种或与引发心血管疾病的高风险因素直接相关。近日，一篇刊登在国际杂志European Heart Journal上的研究报告中，来自麻省总医院等机构的科学家们通过研究发现，细颗粒物或会通过激活骨髓中炎性细胞的产生对机体心血管健康产生有害的影响，最终导致动脉炎症的发生。

这项回顾性研究纳入了503名未患心血管疾病或癌症的患者，这些参与者曾因多种医学原因接受了一定的影像学检查，文章中，研究人员利用来自美国环境保护局的空气质量监测仪所获取的数据来评估参与者的年平均细颗粒物的暴露水平，这些监测仪位于每名参与者住所最近的地方。

在4.1年的平均随访过程中，有40名参与者经历了主要的心血管疾病事件，比如心脏病发作和中风，其中细颗粒物暴露水平最高的人群发生疾病的风险最高，即使在考虑了心血管风险因素、社会经济因素和其它关键混杂因素后，这些参与者的患病风险依然很高。通过对参与者机体内部器官和组织状态进行成像评估测试，研究人员发现，这些参与者同时也表现出了更高的骨髓活性，这就表明机体炎性细胞（白细胞生成过程）和动脉炎症水平会升高；进一步研究结果表明，暴露于在空气污染中机体所产生的白细胞是引起动脉炎症的主要诱发子。

【7】Brit J Ophthalmol：空气污染与老年性黄斑变性AMD的风险增加有关！

doi：10.1136/bjophthalmol-2020-316218

一项在线发表在British Journal of Ophthalmology期刊上的大型长期研究显示，空气污染与进行性和不可逆转的视力丧失(简称老年性黄斑变性，AMD)的风险增加有关。较高的PM2.5暴露与更高(8%)的AMD风险相关，而除粗颗粒物以外的所有其他污染物都与视网膜结构的改变有关。研究人员表示，如果这些发现得到证实，它们将为新的治疗方案铺平道路。

AMD是高收入国家50岁以上人群不可逆转失明的主要原因，预计到2040年，受影响的人数将达到3亿。已知的AMD危险因素包括年老、吸烟和基因组成。但是考虑到环境的空气污染与心脏和呼吸道疾病的风险增加有关，研究人员想要了解它是否也与AMD的风险增加有关。

研究人员收集了115，954名英国生物样本库(UKBB)研究参与者的数据，这些参与者年龄在40-69岁，在2006年研究开始时没有眼部问题。参与者被要求报告任何来自医生的正式AMD诊断。研究人员使用非侵入式光学相干断层扫描技术(non-invasive optical coherence tomography， OCT)对52，602名在2009年和2012年获得完整数据的患者进行了视网膜光受体厚度和/或数量的结构变化（这些变化指征了AMD）评估。此外，研究恩怨对环境空气污染进行了包括细颗粒物(PM2.5)、二氧化氮(NO2)和氮氧化物(NOx)等指标的测量。

在研究的全部参与者中，1286人(约1%)被诊断为AMD。在52，602名进行眼部评估的患者中，75%的临床诊断为AMD的患者在视网膜成像上有AMD的迹象，而没有临床诊断为AMD的患者中只有12%有AMD的迹象。

【8】Sci Adv：铁证！空气污染导致早死增加！现有空气质量标准还不够严格！

doi：10.1126/sciadv.aba5692

哈佛大学公共卫生学院(Harvard T.H. Chan School of Public Health)的一项新研究显示，为了符合世界卫生组织(WHO)目前的指导方针，加强美国细颗粒物空气质量标准，可能会在十年内挽救14万多人的生命。这项研究于近日发表在Sciences Advances杂志上，作者称，该研究提供了迄今为止最全面的证据，证明了长期暴露于细颗粒物(PM2.5)空气污染与过早死亡之间存在因果关系。

新研究包括美国老年人的最大数据集，并使用了多种分析方法，包括统计方法、因果推论等，研究结果表明当前美国PM2.5浓度标准无法发挥保护作用，因此应该降低浓度标准以确保弱势群体-如老年人-是安全的。这项新研究基于2017年的一项研究，该研究表明，长期暴露在PM2.5污染和臭氧中，即使低于美国目前的空气质量标准，也会增加美国老年人过早死亡的风险。

【9】Environment Int：即使短期暴露于较低水平的空气污染也会长期影响基因表达 增加癌症等多种疾病的风险

doi：10.1016/j.envint.2020.105610

日前，一篇发表在国际杂志Environment International上的研究报告中，来自莫纳什大学等机构的科学家们通过研究发现，即使短时间暴露于低水平的空气污染中也会影响机体的基因表达，从而增加人群患多种疾病的风险，比如癌症、心血管疾病和呼吸系统疾病等。

长期以来我们都知道，暴露于空气污染中（包括美国和欧洲广泛存在的烟雾事件）可能会导致诸如呼吸困难等短期健康问题，而长期暴露于空气污染物中则会导致机体氧化性压力并增加诸如心血管疾病等多种疾病的患病风险。而本文研究首次提出证据表明，即使暴露于少量的空气污染也会改变机体的基因表达，进而增加癌症等疾病的患病风险。

文章中，研究者Yuming Guo等人对来自布里斯班2005-2010年间采自266对双胞胎（192对同卵双胞胎和74对非同卵双胞胎）和165名父母机体的血液样本进行分析，志愿者均来自布里斯班系统遗传学研究项目中。研究人员采集血样的时间与布里斯班周边7个空气质量监测站的数据相匹配，从而就能使得他们测定志愿者PM 2.5（烟雾中的主要颗粒物）和二氧化硫（主要气态污染物）的暴露水平。

【10】PLoS ONE：空气污染会影响儿童大脑结构

doi：10.1371/journal.pone.0228092

一项新的研究表明，儿童早期大量暴露于交通空气污染（TRAP）伴随着12岁时大脑的结构变化。辛辛那提儿童医院医学中心的研究发现，与较低暴露水平的儿童相比，出生时TRAP暴露水平较高的儿童在12岁时大脑灰质体积和皮质厚度降低。

辛辛那提儿童研究的研究员，该研究的主要作者Travis Beckwith博士说：“这项研究的结果尽管较为初步，但表明住所周围的空气质量会影响大脑的发育。”虽然该损失远远低于退行性疾病，但可能足以影响各种身心过程的发展。”灰质包括参与运动控制和感觉知觉（例如视觉和听觉）的大脑区域。皮质厚度则反映了外部灰质的深度。研究发现，额叶和顶叶以及小脑的特定区域受到的影响降低了3-4％。Beckwith博士说：“如果早期受到TRAP的影响，则会导致大脑发育受到不可逆转的损害。”（生物谷Bioon.com）

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