空氣污染也會令人發胖

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深吸一口氣,再緩緩呼出。如果你居住在某些地方,這一次深呼吸很可能進一步拉近你與糖尿病和肥胖症的距離。

「看不見摸不著的空氣」會讓你變胖,這種說法聽起來似乎很荒唐。然而,一些高深的研究卻證明這一說法不無可能。兩個人吃著同樣的食物、做著同樣的鍛煉,但隨著時間的推移,幾年後,其中一人的體重可能高於另一個人,此人的新陳代謝也有可能出現問題——這都源自環繞在他們周圍的空氣。

汽車尾氣和二手煙是罪魁禍首。它們細小而有刺激性的微粒會引發廣泛炎症,擾亂人體的能量消耗功能。短期來看,這些影響微乎其微,但數十年之後,除了導致與煙霧相關的常見呼吸道疾病,它們還足以引發其他重大疾病。「我們逐漸發現,空氣污染物攝入人體,並在人體內循環之後,受到影響的不僅僅是肺部。」供職於加拿大安大略公共衛生局(Public Health Ontario)和臨牀評價科學研究所(Institute of Clinical Evaluative Sciences)的研究員陳紅(Hong Chen,音譯)解釋道。

但這些研究的證據是否充分?你又是否應該憂心忡忡?

Image caption 即使生活方式或飲食沒有任何其他變化,光是空氣污染這一項也能令我們發胖(圖片來源:Getty Images)

受空氣污染影響的不僅僅是肺——實驗小鼠為此提供了具體線索。俄亥俄州立大學的孫慶華(Qinghua Sun,音譯)對城市居民的心臟病發病率為何明顯高於鄉村居民很感興趣,為此,他專門飼養了實驗小鼠以作研究。當然,生活方式可能是一個原因:例如,在大城市裏隨處可見的快餐店極有可能導致不健康的飲食方式。儘管如此,孫慶華仍然在思考,在我們呼吸的空氣中是否還隱藏著另一個答案。

為了找出答案,孫慶華開始模擬不同城市的空氣環境,用以飼養小鼠。一些小鼠呼吸著經過過濾的清潔空氣,另一些呼吸的空氣中則摻入了汽車尾氣——就像馬路邊或繁忙的市中心一樣。在飼養過程中,孫慶華的團隊持續記錄小鼠的體重,並通過多種測試來衡量它們的新陳代謝狀況。

僅僅10周過後,影響就開始逐漸顯現。曝露在受污染空氣中的小鼠不論是腹部還是體內的器官都長出了更多的體脂;而在顯微鏡下,這些攝入相當污染物的小鼠的體脂細胞本身也比以前增大了20%。除此之外,這些細胞對胰島素的敏感度也有所下降,而胰島素恰恰是通知細胞將血糖轉化為能量的激素信號。這些表現正是邁向糖尿病的第一步。

Image caption 這些對肺部有刺激性的微粒有可能在整個人體內部引發一連串的反應,擾亂控制食慾的激素。(圖片來源:Science Photo Library)

空氣污染對人體的具體作用機制仍然沒有定論,但後來的動物實驗證明空氣污染物的確會在體內引發一連串的反應。直徑小於2.5微米的顆粒物被視為罪魁禍首——正是它們給城市的空氣籠上了薄紗般的霧霾。隨著呼吸進入體內後,這些污染物會對細小而濕潤的肺泡產生刺激,而正是通過這些肺泡,氧氣才得以進入到血液循環。肺膜因此產生了壓力反應,導致我們的神經系統超速運轉。隨之引發了許多反應,包括釋放出能夠降低胰島素功效的激素,以及使血液循環遠離那些對胰島素高度敏感的肌肉組織,從而導致人體無法嚴密控制自身的血糖水平。

加州大學伯克利分校的邁克爾·傑瑞特(Michael Jerrett)表示,這些刺激性微粒還有可能導致名為「細胞因子」的炎症分子大量釋放到血液中,進而導致免疫細胞襲擊健康的組織。這不僅會干擾組織對胰島素的響應能力;隨之而來的炎症還有可能擾亂激素,並破壞大腦對食慾的控制過程。

這些問題都將打破機體的能量平衡,引發包括糖尿病和肥胖症在內的一系列的新陳代謝失調,以及高血壓等心血管問題。

Image caption 通過擾亂人體對胰島素的敏感度,空氣污染可能引發糖尿病和其他嚴重(並且會縮短壽命)的心血管問題。(圖片來源:Getty Images)

在世界各個城市進行的大型研究表明,不同地區的人們可能正經受著同樣的折磨。例如,陳慶華研究了加拿大安大略省的6.2萬人在14年間的病例數據,發現每立方米空氣中的細顆粒物含量每增加10微克,人們患糖尿病的風險就會隨之上升約11%。這是一個讓人不安的數據,因為在某些亞洲地區,每立方米空氣中的污染微粒含量至少在500微克以上。而在大西洋的另一邊——瑞士,一項針對重度污染環境中的將近4,000名居民進行的研究也表明,人們的胰島素抗性、高血壓和腰圍也正呈現同樣的上升趨勢。

科學家們對兒童所受的影響尤為關注,有些科學家擔心母親曝露在污染環境之中可能改變嬰兒的新陳代謝,使之更易肥胖。例如,哥倫比亞大學的安德魯·朗德爾(Andrew Rundle)針對在布朗克斯長大的兒童進行了一項研究。他讓母親們在懷孕伊始就隨身攜帶一個小背包,用來測量她們日常生活中所處的空氣環境質量。在接下來的7年裏,研究者對孩子們的健康狀況進行定期的監控。控制了其他影響因素(例如家庭財產和飲食)後,他們發現,與較為清潔的環境中長大的孩子相比,污染最嚴重地區的孩子的肥胖率達到前者的2.3倍。

與此同時,傑瑞特發現污染不僅來自戶外,也可能來自室內。他指出,孕期吸煙導致加州的兒童和青少年體重增速加快。「它會與空氣污染產生協同效應。」他說。換句話說,這兩種影響結合之後的效果是1+1>2。

Image caption 有研究表明,在嚴重污染的城市地區生活的孩子,肥胖率將會翻番(圖片來源:Getty Images)

儘管這些研究結論令人不安,但我們也不必過度解讀。「這些研究只是在污染環境和相應的結果之間建立了相關性,但並不能證明因果關係。」哈佛醫學院的艾比·福萊斯(Abby Fleisch)說道。即便如此,她自己的研究發現似乎也與這一趨勢吻合——她的研究表明,即使是在出生後的6個月時間裏,與居住環境較為清潔的母親相比,居住在污染環境中的母親產下的嬰兒增重更快。但她始終強調,我們仍然不能肯定是否遺漏了其他的因素——例如,除了空氣污染之外,可能還有其他因素能解釋這一聯繫。

幸運的是,一些研究小組已經開始進行更為細緻的研究,試圖為我們提供更多的信息來填補空缺。密歇根大學的羅伯特·布魯克(Robert Brook)就與中國的同事們一起開展了一項實驗,針對北京的一組志願者進行了為期2年的測試。他們發現,每當北京被臭名昭著的霧霾籠罩時,胰島素抗性和高血壓等問題的發病跡象都會達到峰值——這無疑提供了更加確鑿的證據,證明空氣質量確實會促使人體的新陳代謝發生變化。

Image caption 清理汽車尾氣能讓數以百萬的人免受疾病的困擾(圖片來源:Getty Images)

如果這種聯繫得到證實,我們是否應該憂心忡忡呢?科學家們強調,對每個人來說,短期的影響相對較小,我們也不應該以此作為肥胖的借口,而對自己的生活方式視而不見。然而,考慮到生活在重度污染城市中的人數十分龐大,從長期來看,受害者的人數將是巨大的。「每個人都或多或少地受到空氣污染的影響,」布魯克說,「約有數十億人被動地持續曝露在污染物中,因此總體影響將會大得多。」

我們對解決方案並不陌生,但卻難以落實:例如,通過增加電動和混合動力汽車的使用量來減少汽車尾氣。傑瑞特建議,還可以重新設計街道布局,減少行人和騎自行車的人暴露在污染空氣中的時間。他還指出,作為短期解決方案,可以為更多的家庭、學校、辦公樓安裝空氣淨化器來過濾有害微粒。

布魯克認為,無論是在發展中國家,還是在巴黎和倫敦這些表面上已經控制了空氣污染問題的國際化大都市,都必須採取措施。「在北美洲和歐洲,污染問題正朝著好的方向發展,但我們不能因此掉以輕心。」他說,「從改善全人類健康狀況的角度出發,這個問題必須列入我們的10大擔憂。」

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(責編:林杉)

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