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工廠廢氣、汽車尾氣、油煙等排入空氣的污染物對(duì)人類健康帶來嚴(yán)重威脅。據(jù)悉，全球每年約有 420 萬人的死亡與室外空氣污染有關(guān)，此外，由污染性燃料、烹飪等造成的室內(nèi)污染可造成全球 380 萬人死亡?？烧l知，可能早在胎兒時(shí)期，空氣污染物經(jīng)孕婦吸入后就已經(jīng)開始摧殘我們的身體了。

在 Nature Communications 近日發(fā)表的一項(xiàng)研究中，研究人員使用雙光子飛秒脈沖激光照射這一技術(shù)，在 28 位產(chǎn)婦的胎盤上發(fā)現(xiàn)了一種類似黑炭的顆粒污染物，這些顆粒污染物堆積在了最靠近胎兒的胎盤一側(cè)，臨近臍帶的位置。

這也就是說，孕婦體內(nèi)的胎盤屏障對(duì)顆粒污染物來說，是可以穿透的。

（來源：Nature Communications）

此外，他們還分析了居住在高黑炭暴露區(qū)的 10 名非吸煙產(chǎn)婦和低黑炭暴露區(qū)的 10 名非吸煙產(chǎn)婦，發(fā)現(xiàn)污染越嚴(yán)重的區(qū)域，產(chǎn)婦胎盤中黑炭顆粒污染物越多。

該研究的通訊作者、哈瑟爾特環(huán)境與公共衛(wèi)生專家 Tim Nawrot 說，“最靠近胎兒的胎盤一側(cè)發(fā)現(xiàn)的顆粒污染物可能會(huì)通過臍帶送至胎兒體內(nèi)，鑒于胎兒的器官尚未發(fā)育完全，這些空氣污染顆粒物有可能對(duì)胎兒健康構(gòu)成威脅。接下來將開展進(jìn)一步的研究，以確定這些顆粒污染物能否進(jìn)入胎兒體內(nèi)?！?br>
黑炭顆粒轉(zhuǎn)移學(xué)說

早在 1980 年，南安普敦大學(xué)臨床流行病學(xué)教授 David Barker 發(fā)現(xiàn)，低出生體重的人較常人易患冠心病、高血壓、中風(fēng)和糖尿病。經(jīng)研究后于 1995 年提出了“成人疾病起源于嬰兒（Fetal origins of adult disease，F(xiàn)OAD）的假說，也就是著名的巴克假說。

該假說認(rèn)為，成年人患病的病因可能要追溯到胎兒時(shí)期，由于子宮環(huán)境暴露而對(duì)胎兒產(chǎn)生了一些不利影響。目前已有大量的研究認(rèn)為懷孕時(shí)室外空氣污染（如燃燒相關(guān)的 PM，包括黑炭顆粒）與出生結(jié)局不良（如低出生體重、早產(chǎn)、宮內(nèi)生長(zhǎng)受限）有關(guān)。

黑炭作為化石燃料燃燒的產(chǎn)物，每天都會(huì)排放到空氣中，然而，黑炭顆粒污染物是如何影響胎兒發(fā)育的，其中機(jī)制仍不清楚。

（來源：pixabay）

去年，巴黎歐洲呼吸學(xué)會(huì)國(guó)際大會(huì)上發(fā)布了一項(xiàng)來自英國(guó)的小型研究報(bào)告指出，在來自污染嚴(yán)重的英國(guó)倫敦地區(qū)的 5 名孕婦子宮中發(fā)現(xiàn)了炭顆粒，平均每個(gè)胎盤含有約 5 平方微米的炭顆粒。既往研究證實(shí)，人體在吸入污染空氣后，黑炭顆粒污染物不僅僅存在于肺部，也會(huì)移位至大腦額葉皮層，甚至在健康兒童的尿液中也有所發(fā)現(xiàn)。于是科學(xué)家便提出了顆粒污染物可直接轉(zhuǎn)移，影響胎兒的可能機(jī)制。

胎盤作為孕婦子宮內(nèi)的重要器官，附著在子宮壁上，并通過臍帶與胎兒相連。母親的血液中的氧氣、葡萄糖和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可通過胎盤輸入胎兒體內(nèi)，同時(shí)，胎盤也是一道天然屏障，清除母體中對(duì)胎兒有害的廢物。盡管如此，仍有一些有害物質(zhì)可穿過胎盤影響胎兒，如酒精等，而空氣污染中的顆粒能否穿過胎盤屏障仍不得而知。

科學(xué)家此前在人離體實(shí)驗(yàn)中證實(shí)直徑小于 240nm 的聚苯乙烯顆粒能夠穿過胎盤，甚至到達(dá)胎兒血流中，此外在懷孕兔子的胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了柴油納米顆粒，但人體試驗(yàn)也是如此么？

產(chǎn)婦胎盤上發(fā)現(xiàn)黑炭顆粒

研究人員收集了 28 名在比利時(shí)亨克的東林堡醫(yī)院分娩的非吸煙產(chǎn)婦，包括 5 個(gè)早產(chǎn)兒和 23 個(gè)足月兒，并在產(chǎn)婦分娩十分鐘內(nèi)收集了她們的胎盤，每個(gè)胎盤進(jìn)行 5 次活檢，其中 4 次在胎兒側(cè)，1 次在孕婦側(cè)。接著使用雙光子飛秒脈沖激光照射來檢測(cè)胎盤上的黑炭顆粒的存在和位置，并對(duì)黑炭顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)在胎盤的胎兒側(cè)檢出了黑炭顆粒產(chǎn)生的白光，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，這些黑炭顆粒是嵌入胎盤組織中的，而非來自外部污染。因此，證實(shí)了空氣污染中的黑炭顆粒確實(shí)可以通過胎盤組織轉(zhuǎn)運(yùn)。

圖 | 黑炭顆粒存在于人胎盤胎兒側(cè)的證據(jù)，右邊方框顯示了胎盤組織中高倍鏡下的黑炭顆粒（來源：Nature Communications）

那么，產(chǎn)婦在懷孕期間住宅黑炭暴露量與其胎盤上的黑炭積累量是什么關(guān)系呢？

研究人員分別篩選了懷孕期間居住地黑炭高暴露的 10 名產(chǎn)婦（即居住在靠主要道路 ≤500m，且懷孕期黑炭暴露量 ≥1.70 μg /m3）和居住地黑炭低暴露（居住在靠主要道路 ＞500m，且懷孕期黑炭暴露量 ≤0.96 μg /m3）的 10 名產(chǎn)婦，并測(cè)到這些產(chǎn)婦胎盤中均存在黑炭顆粒，且產(chǎn)婦懷孕期間黑炭暴露量越高，其胎盤黑炭顆粒負(fù)荷越多，呈正相關(guān)（Pearson 相關(guān)：r = 0.55；P = 0.012）。

此外，研究人員還在自發(fā)性早產(chǎn)的 5 個(gè)胎盤中檢測(cè)到了黑炭顆粒。這就是說，在懷孕早期，生命最開始的階段，胎盤組織已經(jīng)存在黑炭顆粒，而此時(shí)胎兒最易被有毒化合物傷害。

“雖然這項(xiàng)研究并不能證明這些顆粒污染物可穿過胎盤抵達(dá)胎兒體內(nèi)，也不能解釋其對(duì)人體疾病的影響，但是，僅在胎盤處發(fā)現(xiàn)這些顆粒污染物就意義重大，接下來的問題是，胎盤處究竟累計(jì)多少顆粒污染物才會(huì)對(duì)健康造成損害”，匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心 Yoel Sadovsky 博士表示。

鑒于目前并未有證據(jù)表明顆粒污染物經(jīng)孕婦肺部吸入后會(huì)進(jìn)入血液系統(tǒng)，因此顆粒污染物如何轉(zhuǎn)移至胎盤也將進(jìn)一步研究。

參考：

https://www.nature.com/articles/s41467-019-11654-3
Barker, D. J. Fetal origins of coronary heart disease. BMJ 311, 171–174 (1995).
Deng, Q., Lu, C., Li, Y., Sundell, J. & Norb?ck, D. Exposure to outdoor air pollution during trimesters of pregnancy and childhood asthma, allergic rhinitis, and eczema. Environ. Res. 150, 119–127 (2016).
Saenen, N. D. et al. Children’s urinary environmental carbon load. A novel marker reflecting residential ambient air pollution exposure? Am. J. Respir. Crit. Care Med. 196, 873–881 (2017).
Koren, G. & Ornoy, A. The role of the placenta in drug transport and fetal drug exposure. Expert Rev. Clin. Pharm. 11, 373–385 (2018).
Bové, H. et al. Biocompatible label-free detection of carbon black particles by femtosecond pulsed laser microscopy. Nano Lett. 16, 3173–3178 (2016).
Valentino, S. A. et al. Maternal exposure to diluted diesel engine exhaust alters placental function and induces intergenerational effects in rabbits. Part. Fibre Toxicol. 13, 39 (2016).
Wick, P. et al. Barrier capacity of human placenta for nanosized materials. Environ. Health Perspect. 118, 432–436 (2010).
https://www.ctvnews.ca/health/study-finds-air-pollution-reaches-placenta-during-pregnancy-1.4597042
https://www.mirror.co.uk/science/carbon-particles-discovered-pregnant-womens-20082180
https://meaww.com/toxic-black-carbon-particles-air-pollution-fetal-placenta-pregnant-unborn-baby-risk-health-study