在亞洲的一些大城市里,街道總是霧蒙蒙的。為了防止吸入空氣中的污染物,許多人選擇戴上口罩。德國萊布尼茨環境醫學研究所主任、皮膚科醫生Jean Krutmann從十幾年前便開始思考一個問題:這些污染物是否也會傷害人體最大的器官——皮膚。
他和同事決定從亞洲和歐洲著手,先將目標瞄準當地一些長期暴露在汽車尾氣(如二氧化氮)或懸浮微粒中的人群,追蹤他們的健康狀況隨時間推移所發生的變化。
位于德國西北部的魯爾工業區。
來源:Lukas Schulze/Getty
初步研究結果令人震驚。與生活在污染較少地區的人群相比,暴露在常見空氣污染物中的人群患慢性皮膚炎的可能性更高,更容易出現老年斑。“我原本篤定這項研究不會得出什么實質性結果,”Krutmann說,“但是看到如此強的關聯,超出我們所有人的預料。”
皮膚是圍繞在機體組織周圍的一道柔軟屏障,皮膚毛孔可以攝入水分,吸收藥貼藥物,釋放保護性油脂。但是也正因為皮膚的這一特性,它易受環境中化學物質的侵害。幾十年前,人們便已知道紫外線輻射可引起皮膚過早老化和皮膚癌,如鱗狀細胞癌。近年來,研究范圍進一步擴大,試圖揭示空氣污染物、殺蟲劑和其它常見化學物可能對皮膚造成的嚴重損害。
“僅在過去十年中,就出現了大量關于新型環境應激源的研究。”西奈山伊坎醫學院的皮膚科醫生Whitney Bowe說。雖然此類暴露所造成的傷害一般僅限于皮膚,但是它也可能產生更大范圍的影響。穿透皮膚的污染物和化學物質可能是哮喘或乳腺癌等疾病的誘因,這讓廣大研究人員急于找到預防皮膚侵害的新方法。
皮膚入口
環境可以通過多種方式影響皮膚。最明顯的一種是直接接觸:如果將手臂浸入盛滿丙酮或苯的大桶里,這些化學品便會滲入皮膚。
紫外線輻射侵入皮膚的方式略有不同,但是會引起破壞性的化學反應。當紫外線輻射照射到皮膚表面的含氧分子時,會產生不穩定的化合物——自由基。自由基為了讓自己處于穩定狀態,會奪取鄰近分子的電子——這個過程被稱為氧化。這一過程會導致皮膚細胞的DNA受損,引發組織炎癥,加速皮膚老化,促進突變,進而導致癌癥。
而環境中的化學物質一般以不易察覺的方式進入皮膚。美國國家職業安全衛生研究所協調員、物理化學家Frederick Frasch說:“皮膚的暴露接觸非常隱秘,如果某種化學品通過口咽或鼻吸進入身體是有毒的,那么通過皮膚吸收也同樣有毒。”北京的霧霾、加州中央谷地的“農藥霾”和美國西部山火產生的煙霧中充滿了各種有害化學物質,許多物質仍在鑒定過程中。
Bowe表示,許多空氣污染物極其微小,滲入毛孔的過程就像小卵石掉入了一杯水中。另外一些污染物,包括在汽車尾氣或山火煙霧中發現的多環芳烴是親脂性的,可以輕松穿過細胞間脂質,進入循環系統,擴大影響范圍。
英國斯特靈大學的職業衛生科學家Sean Semple說,環境污染暴露相關的最常見的問題是局部皮膚刺激。但是,許多污染物還會帶來嚴重的長期問題。比如,空氣污染物含量較高一直與不育、哮喘,甚至某些癌癥有關。長期暴露在殺蟲劑中則會損害大腦和神經功能。此外,鄰苯二甲酸鹽(用于軟化塑料,會在塑料降解時釋放出來)也與兒童荷爾蒙失調及胎兒生殖發育異常聯系在一起。
暴露實驗
環境科學家的主要目標之一是明確空氣污染對于皮膚健康影響的范圍和程度。“空氣污染不[僅僅]存在于東亞的特大城市中,西方國家明顯也有空氣污染,”Krutmann說,“你無法回避”。
他一直在跟蹤研究一群德國魯爾區的老年女性,她們長期暴露在汽車尾氣中,且污染程度與世界上大量地區類似。調整社會經濟地位、抽煙習慣和紫外線輻射暴露水平等因子后,Krutmann得出的結論是:被試身上所觀察到的皮膚加速老化的現象與這類污染有關。在一項針對中國某城市漢族女性的研究也得出了相似結論。2018年早些時候,Krutmann及同事在上述研究的基礎上證實,暴露在交通污染中的老年女性患濕疹的可能性會增加。
被試將皮膚暴露在空氣中的鄰苯二甲酸鹽中。
來源:Lulu Weschler
實驗室研究人員正在努力搞清楚空氣污染為什么會對皮膚產生這些影響。2017年,廣東省環境監測中心參與的一項研究證實,將皮膚細胞標本暴露于懸浮微粒(混雜空氣中懸浮的各種塵埃顆粒、煤煙、尾氣以及煙霧)中,會導致自由基形成、DNA損害和細胞死亡。
皮膚也易受到空氣中鄰苯二甲酸鹽的侵害。研究人員早已知道,攝入這些干擾激素的化合物是危險的。但是據美國羅格斯大學的污染物暴露研究人員Charles Weschler推測,當生活用品中的鄰苯二甲酸鹽釋放進入家庭環境中,也可能帶來危害。為了測定皮膚吸收空氣中鄰苯二甲酸鹽的效率,Weschler讓一小組人員在鄰苯二甲酸鹽含量偏高的房間里呆了6個小時。在試驗一中,被試戴了呼吸罩,吸入的空氣會經過過濾;在試驗二中,被試沒有戴呼吸罩,并被要求正常呼吸。
Weschler發現,被試通過皮膚吸收的鄰苯二甲酸鹽量與通過肺吸入的量相當,有時甚至更多。他認為在現實場景中,皮膚吸入鄰苯二甲酸鹽的量可能更大,因為鄰苯二甲酸鹽會在家中長期積聚。他說:“建模結果顯示,如果實驗持續兩天,則吸入量會增加5倍。”
農民和園丁使用的殺蟲劑也會對皮膚構成類似威脅。2018年早些時候,澳大利亞格里菲斯大學的研究人員發表了一項研究,研究對象是加納農場給水稻打農藥毒死蜱的工人。研究人員想知道有多少殺蟲劑殘余會透過工人衣服直接進入皮膚。
計算發現,許多工人吸收的毒死蜱劑量比已知會增加嚴重不良健康反應風險的劑量還要高出幾倍,這些不良反應包括意識模糊和腸道疾病。長期以來,殺蟲劑一直與各種皮膚病聯系在一起,如接觸性皮炎、痤瘡,甚至是黑色素瘤。加納研究的結果表明,皮膚吸收殺蟲劑也可能會直接導致這些疾病。
然而,皮膚在日常生活中接觸各類污染物的程度仍有待挖掘。馬薩諸塞大學阿默斯特分校的環境衛生科學家Laura Vandenberg研究常見化學品雙酚A對于皮膚的影響。她曾研究過商店購物小票所用熱敏紙中的雙酚A對皮膚的影響。根據這一研究以及其它實驗結果,Vandenberg認為化學品風險評估機構,如歐洲食品安全局,可能低估了人們通過皮膚接觸攝入化學品的程度。
但是,要想準確評估暴露水平并預測其健康影響極其困難。舉例來說,在同一個農場工作的兩人因工種不同,皮膚暴露于殺蟲劑的程度也會有巨大差異。同時,遺傳變異也進一步增加了預測殺蟲劑暴露對人類皮膚和整體健康影響的難度。
因此,想要評估皮膚吸收情況、環境暴露水平和遺傳變異之間的關聯,以及其對健康的綜合影響,最佳方式是開展大規模研究。但是就目前而言,最明智的做法是減少對污染物的暴露。常規防護措施包括在裸露的皮膚上抹防曬霜,或者穿著防護性衣服。
Krutmann還提到了另一種保護皮膚的方法,尤其是對抗自由基的傷害,那就是使用抗氧化成分較高的面霜。這類產品可以中和皮膚表面的自由基,幫助阻止會破壞細胞的連鎖反應。Krutmann表示,許多這類產品,尤其是含有維生素C或維生素E的面霜,可有效控制細胞損傷。皮膚對于環境污染物的吸收是一個復雜的問題。但是,Krutmann認為解決方法可能很簡單——增強皮膚與生俱來的屏障功能。
標題:Reviewonantibioticpollutiondynamics:insightstooccurrence,environmentalbehaviour,ecotoxicity,andma......
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