Nat Commun:有图有真相!空气污染竟能影响胎盘造成出生缺陷

2019-09-25 徐悦 生物探索

看不见摸不着的空气是维持生命健康的重要物质。一旦空气遭到污染便会引发各种疾病。就连尚未出世的胎儿也难逃这个隐形杀手的伤害。

看不见摸不着的空气是维持生命健康的重要物质。一旦空气遭到污染便会引发各种疾病。就连尚未出世的胎儿也难逃这个隐形杀手的伤害。

我国每年出生缺陷患儿数量高达80-120万人,大约每30秒便会诞生一个缺陷儿。此外,出生缺陷也是导致早期流产、死胎、婴幼儿死亡和先天残疾的主要原因。

近日,比利时的一项研究发现空气中的污染颗粒能够通过母体的呼吸作用在胎盘处的胎儿侧积聚,这或将提高出生缺陷的风险。这一研究也解释妊娠期间空气污染对胎儿健康有害的潜在机制。相关研究结果发表在新一期的《Nature Communications》杂志上。

DOI:10.1038 / s41467-019-11654-3

很久之前,人们就开始关注空气污染对胎儿健康的影响。2018年初,美国辛辛那提大学的一个研究小组首次发现:生活在空气污染区域的孕妇生育出生缺陷的婴儿风险更高。研究人员分析了2006-2010年在俄亥俄州出生的290,000名婴儿的数据,然后与同一时期全州空气污染的测量值进行比较。研究发现:空气中污染物每增加10 ug / m3,婴儿出生缺陷风险便会增加19%。

有图有真相,空气中的颗粒在胎盘中积聚

虽然已经有前瞻性研究提出空气污染会造成出生缺陷,但研究人员并没有直接的证据。

此次,比利时的研究人员利用一种新颖的扫描技术发现空气中的黑炭颗粒会在积聚在靠近胎儿的胎盘一侧,这些颗粒可以通过胎盘影响到胎儿的生长发育。这种扫描技术是使用双光子飞秒脉冲激光照射胎盘切片,如果组织中有颗粒便会产生非白炽相关白光,同时产生各种无标记信号,像是二次谐波产生(SHG)和双光子激发自发荧光(TPAF)。


右侧的方框显示了放大倍数较高的胎盘组织中存在的黑色碳颗粒(白色并由白色箭头指示)

这种技术的优势在于不需要大量的样品制备(例如,巨噬细胞分离)或标记,我们可以直观地看到母体和胎儿侧的颗粒成像,同时检测关于胎盘结构的其他信息。最重要的是,它能够灵敏地检测到黑炭颗粒。


验证实验以确认胎盘内已鉴定颗粒的碳质性质。

接着,研究人员进一步探讨了胎盘中的黑炭颗粒能否通过胎盘屏障朝着胎儿转移。研究发现人体胎盘屏障对于黑炭颗粒而言并不是不可穿透的。黑炭颗粒能够穿过胎盘甚至到达胎儿血液

研究发现,大部分的颗粒永久停留在胶原纤维之间的真皮层中,不过还有小部分扩散到了淋巴系统,少数颗粒能够直接抵达血液循环系统。在妊娠早期或者是脆弱阶段,胎儿更容易受到颗粒中有毒化合物的伤害,进而导致妊娠终止。胎盘中颗粒积聚或将导致胎盘发育受损继而引发出生缺陷。

结语

今年年初,世界卫生组织(WHO)划出了10项2019年需要关注并致力于解决的健康威胁。其中排在首位的便是空气污染问题。世界上90%的人都呼吸被污染的空气。我们并不能将出生缺陷完全归咎于空气污染,但同样也不能忽视可能会带来出生缺陷隐患的隐形杀手。

原始出处:Hannelore Bové, Eva Bongaerts, Eli Slenders, et al. Ambient black carbon particles reach the fetal side of human placenta. Nat Commun. 17 September 2019

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