超25萬(wàn)北京孕婦臨床數(shù)據(jù)證實(shí)，空氣污染嚴(yán)重，流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)越高！
成年時(shí)的疾病病因可能起源于胎兒時(shí)期，而且可能歸因于子宮內(nèi)環(huán)境顆粒暴露的不利影響。這種因果關(guān)系觀點(diǎn)被稱為健康和疾病的發(fā)育起源，即巴克假說(shuō)（Barker hypothesis）。室外環(huán)境空氣污染物暴露是一種有害的環(huán)境因素。
多項(xiàng)研究已描述了產(chǎn)前環(huán)境空氣污染物暴露與受損的出生結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)性。比如，包括炭黑顆粒（carbon black particle）在內(nèi)的燃燒相關(guān)顆粒物（particulate matter, PM）與較低的出生體重、早產(chǎn)和宮內(nèi)生長(zhǎng)遲緩有關(guān)。
近日，在NATURE子刊發(fā)表的一項(xiàng)來(lái)自中國(guó)北京的研究顯示，空氣污染暴露與增加孕前期稽留流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)2009年-2017年間超25萬(wàn)北京孕婦的臨床數(shù)據(jù)以及孕婦生活、工作地點(diǎn)附近的空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在多因素混雜控制后得出，PM2.5、二氧化硫、臭氧和一氧化碳均為暴露于這些污染物中孕婦的早期稽留流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)因素。
此外，這些污染物濃度與流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)呈非線性正相關(guān)，也就是說(shuō)，空氣污染越嚴(yán)重，孕婦的稽留流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)越高！
迄今為止，人們?nèi)圆磺宄@些不良影響是如何在胎兒中引起的，盡管已提出多種潛在的機(jī)制，包括間接方式（比如，子宮內(nèi)炎癥）和/或直接方式（比如，顆粒轉(zhuǎn)移）。
大量研究已無(wú)可辯駁地證實(shí)顆粒物吸入導(dǎo)致的健康問(wèn)題遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于肺部。比如，針對(duì)世界不同地區(qū)（高濃度環(huán)境PM、中濃度環(huán)境PM和低濃度環(huán)境PM）的研究已發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期暴露于顆粒狀空氣污染物會(huì)阻礙認(rèn)知能力。
相應(yīng)地，Maher等人在解析大腦樣本的額葉皮層中檢測(cè)到來(lái)自空氣污染物的燃燒時(shí)產(chǎn)生的納米顆粒。Nelly Saenen等人近期在健康兒童的尿液中發(fā)現(xiàn)了來(lái)自環(huán)境空氣污染物的炭黑顆粒，這表明這種無(wú)處不在的環(huán)境污染物有可能到達(dá)人體的各個(gè)器官系統(tǒng)。這時(shí)，有一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)了：這些起源自體循環(huán)的顆粒如何可能在諸如胎盤之類的遠(yuǎn)處器官中沉積。
胎盤是一個(gè)暫時(shí)存在的器官，在整個(gè)懷孕期間會(huì)在母嬰之間形成一道天然屏障。雖然它初被認(rèn)為是外源性物質(zhì)不可滲透的屏障，但是人們后來(lái)發(fā)現(xiàn)諸如酒精和藥物之類的多種環(huán)境污染物可以穿過(guò)胎盤。
近年來(lái)，科學(xué)家們?cè)谝恍┭芯恐刑骄苛思{米顆粒是否可能通過(guò)胎盤屏障。但是，這些研究?jī)H限于體外細(xì)胞培養(yǎng)物、離體模型和動(dòng)物研究。因此，在真實(shí)的生活環(huán)境中，在吸入環(huán)境空氣顆粒后，這些顆粒向人胎盤的轉(zhuǎn)移尚未得到充分研究，但是這對(duì)理解它們對(duì)胎兒健康的影響至關(guān)重要。
考慮到空氣中的超細(xì)顆粒會(huì)從孕婦的肺部轉(zhuǎn)移到血液循環(huán)中，來(lái)自比利時(shí)天主教魯汶大學(xué)、哈瑟爾特大學(xué)和東林堡醫(yī)院（East-Limburg Hospital）的研究人員篩查了胎盤的炭黑顆粒載量，以研究在現(xiàn)實(shí)生活中是否發(fā)生了炭黑顆粒通過(guò)孕婦的胎盤向胎兒側(cè)轉(zhuǎn)移。
根據(jù)在飛秒脈沖照明（femtosecond pulsed illumination）下炭黑顆粒產(chǎn)生的白光，他們識(shí)別出存在于胎盤內(nèi)部的這些顆粒。而且識(shí)別出的這些顆粒在飛秒脈沖照明下產(chǎn)生的信號(hào)與燃燒時(shí)產(chǎn)生的顆粒的碳質(zhì)特性精確匹配。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Nature Communications期刊上，論文標(biāo)題為“Ambient black carbon particles reach the fetal side of human placenta”。
盡管胎盤是一種異質(zhì)性的器官，也檢測(cè)到炭黑顆粒在不同活檢之間存在變化，但是對(duì)相同胎盤的胎兒側(cè)進(jìn)行不同活檢中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)顯著差異。
對(duì)胎盤中炭黑顆粒進(jìn)行檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)方案流程圖，圖片來(lái)自Nature Communications, 2019, doi:10.1086/s41467-019-11654-3。
研究結(jié)果表明，人類胎盤屏障對(duì)炭黑顆粒來(lái)說(shuō)，并非是不可穿透的。研究人員基于現(xiàn)實(shí)生活中顆粒暴露條件的觀察結(jié)果與先前報(bào)道的不同納米顆粒轉(zhuǎn)移到胎盤中的體內(nèi)外研究相一致。比如，之前已有人通過(guò)體外人體灌注模型指出直徑小于240nm的聚苯乙烯顆粒能夠穿過(guò)胎盤，甚至達(dá)到胎兒血液中。還有人已采用類似的模型證實(shí)銀納米顆?？梢詮奶ケP轉(zhuǎn)移到胎兒血液循環(huán)中。
另一方面，人們還已發(fā)現(xiàn)當(dāng)懷孕的兔子暴露于霧化的柴油廢氣中時(shí)，母體紅細(xì)胞和血漿以及胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞中均發(fā)現(xiàn)柴油納米顆粒。盡管還需要進(jìn)一步的研究，但是已經(jīng)可以表明炭黑顆粒確實(shí)可以通過(guò)胎盤轉(zhuǎn)移到胎兒中。
這些研究人員在所有篩查過(guò)的胎盤中檢測(cè)到炭黑顆粒的存在，而且發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)懷孕期間，母體住所炭黑顆粒暴露與胎盤炭黑顆粒載量之間存在正相關(guān)關(guān)系。除了足月胎盤之外，他們還可以在自發(fā)終止妊娠的胎盤中檢測(cè)到炭黑顆粒。
這就表明，在懷孕的早期和脆弱階段（也是胎兒容易受到有毒化合物傷害的時(shí)候），胎盤組織中已經(jīng)存在炭黑顆粒。不過(guò)，妊娠的自然終止可能是由導(dǎo)致胎盤發(fā)育受損進(jìn)而破壞其結(jié)構(gòu)和屏障功能的并發(fā)癥導(dǎo)致的。他們的主要分析是基于足月妊娠。
他們認(rèn)為還需提供更多的證據(jù)來(lái)驗(yàn)證這些顆粒是否可以穿過(guò)胎盤并到達(dá)胎兒，以及這種顆粒轉(zhuǎn)移是否是造成生命早期不良健康影響的原因。
人胎盤胎兒一側(cè)存在炭黑顆粒的證據(jù)。在在飛秒脈沖照明（激發(fā)光波長(zhǎng)810 nm，80 MHz，10 mW激光功率）下觀察到炭黑顆粒產(chǎn)生的白光（用白色箭頭表示）。同時(shí)檢測(cè)到來(lái)自膠原蛋白的二次諧波（紅色發(fā)射光400-410 nm）和來(lái)自胎兒和紅細(xì)胞的雙光子激發(fā)自體熒光（綠色發(fā)射光450-650 nm）。比例尺：100μm。右邊的方框在較高放大倍數(shù)下顯示了胎盤組織中存的炭黑顆粒，比例尺：30 μm。圖片來(lái)自Nature Communications, 2019, doi:10.1086/s41467-019-11654-3。
研究人員檢測(cè)了胎盤中存在的炭黑顆粒，并提供了一些重要的見(jiàn)解。首先，這些研究人員建立的檢測(cè)方法比常規(guī)使用的技術(shù)（如光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡）具有多種優(yōu)勢(shì)。
他們的方法并不需要大量的樣品制備，也不需要進(jìn)行標(biāo)記，而且可直接在生物環(huán)境中對(duì)所要分析的炭黑顆粒進(jìn)行成像，可以同時(shí)檢測(cè)有關(guān)胎盤結(jié)構(gòu)的其他信息，重要的是，它允許對(duì)炭黑顆粒進(jìn)行特異性和靈敏的檢測(cè)。其次，他們可以在暴露于相對(duì)較低的環(huán)境炭黑顆粒年平均濃度（研究區(qū)域的年平均濃度在0.63～2.42 μg g/m3之間）的母體胎盤中測(cè)量真實(shí)的炭黑顆粒暴露情況。
盡管比利時(shí)北部的環(huán)境炭黑顆粒年平均濃度較低，但在妊娠期間胎盤炭黑顆粒載量與炭黑顆粒暴露之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)（Pearson correlation）為0.55。再者，他們可以證實(shí)在胎盤中發(fā)現(xiàn)的炭黑顆粒具有碳質(zhì)特性，這就可以排除胎盤組織受到外部污染的可能性。
總之，這些令人信服的證據(jù)表明人胎盤中存在著來(lái)自空氣污染物的炭黑顆粒，并指出在生命中脆弱的時(shí)期，可能讓胎兒直接暴露于這些顆粒中，從而增加出生缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。
除了環(huán)境顆粒在母體肺部中聚集引起的全身性炎癥之外，這種顆粒轉(zhuǎn)移到胎盤中的證據(jù)，也是對(duì)空氣污染物對(duì)胎兒發(fā)育的有害影響的一種合理解釋。
