为啥终年流鼻涕?空气污染惹的事儿
五月来了,春天正在盛开。如果你认为春天总是一个充满生机和活力的季节,那你就错了。别忘了,还有一个特别流行的词——五月病。例如,季节性过敏性鼻炎。它每年只发生在特定的季节,由花、草、树等引起。
尽管先前的研究指出空气污染与鼻腔和副鼻窦的慢性炎症有关,但缺乏生物和分子证据证明两者之间的因果关系。现在,美国约翰·霍普金斯大学的研究人员报告说,在持续暴露于污浊空气中的老鼠身上进行的实验显示了这种直接的生物效应。
根据美国疾病控制和预防中心的数据,美国有超过2900万人,即超过12%的成年人,被诊断患有慢性鼻窦炎。慢性鼻窦炎可能导致充血、疼痛、气密性和流鼻涕。许多研究报告了慢性鼻窦疾病的严重社会影响,包括抑郁、生产力丧失和长期疲劳。
为了找出污染将如何直接影响上呼吸道的生物功能,约翰·霍普金斯大学医学院耳鼻咽喉头颈外科副教授、医学博士默里·拉马纳森的团队在美国巴尔的摩将38只8周大的雄性小鼠暴露于过滤空气或浓缩空气中。浓缩空气中的颗粒直径小于或等于2.5微米,排除了大多数过敏原,如灰尘和花粉。
这些雾状颗粒已经被浓缩,其浓度比新德里、开罗和北京等类似规模城市的平均颗粒浓度低30%至60%。
19只老鼠每天呼吸过滤后的空气,19只老鼠每天呼吸6小时污染的空气,这个过程持续了16周和5天。研究人员用水清洗老鼠的鼻子和鼻窦,然后在显微镜下检查清洗液中的炎症和其他细胞。
与呼吸过滤空气的老鼠相比,他们看到了更多的白细胞,包括巨噬细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞,表明呼吸污染空气的老鼠出现了炎症。例如,吸入污染空气的老鼠体内的巨噬细胞几乎是吸入过滤空气的老鼠的四倍。
为了找出从鼻腔和鼻窦流出的细胞是否会引发全身炎症反应,研究人员比较了呼吸污染空气的小鼠和呼吸过滤空气的小鼠的免疫系统细胞所使用的特定基因。他们发现,在呼吸污染空气的小鼠的鼻液中,白细胞介素1b、白细胞介素13、抑瘤素M和嗜酸性细胞趋化因子1基因的信使核糖核酸浓度较高(这些信使核糖核酸是制造蛋白质所需的脱氧核糖核酸蓝图)。所有这些蛋白质都被认为是炎症的直接生物标记。
研究人员测量了白细胞介素1b、白细胞介素13和嗜酸性细胞趋化因子1的蛋白质浓度,它们是被称为细胞因子的化学信使,可以导致免疫反应。他们发现,呼吸污染空气的老鼠体内与炎症有关的细胞因子浓度比呼吸过滤空气的老鼠体内的浓度高5到10倍。白细胞介素1b是一种促进炎症的化学信使,而白细胞介素13和嗜酸性粒细胞趋化因子1都是吸引嗜酸性粒细胞的化学信使。拉马纳森说,吸引嗜酸性粒细胞的炎症出现在哮喘患者的肺部,长期暴露在空气污染中的老鼠的鼻子也显示出哮喘症状。
接下来,研究人员在显微镜下研究了沿鼻腔和鼻窦的细胞层,发现呼吸污染空气的老鼠比呼吸过滤空气的老鼠的表层上皮细胞层厚30%到40%。拉马纳森说,较厚的上皮细胞层是人类和其他动物发炎的另一个迹象。
然后,作者使用发光抗体结合紧密连接蛋白1和上皮钙粘蛋白,上皮细胞层的细胞间发现这两种蛋白有助于将这些细胞连接起来。他们报告说,与呼吸过滤空气的老鼠相比,呼吸污染空气的老鼠这两种蛋白质的含量要少得多,而上皮钙粘蛋白结合减少了80%。
研究人员还说,他们发现呼吸污染空气的老鼠的血清白蛋白浓度要高得多。
“我们发现了大量证据,证明呼吸污浊的空气会直接损害老鼠的鼻窦和鼻道的完整性。保持这一屏障完整是保护这些组织细胞免受包括花粉或细菌在内的其他来源刺激或感染的关键。”研究人员说。
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