摘要:气候变化不仅危害地球健康,还对人类免疫健康产生影响。气候相关因素如空气污染、高温、野火、极端天气事件和生物多样性丧失等,会扰乱人体免疫系统,影响上皮屏障功能,威胁免疫耐受,进而引发多种非传染性疾病,如自身免疫性疾病、过敏、呼吸道疾病和代谢疾病等。
气候变化不仅危害地球健康,还对人类免疫健康产生影响。气候相关因素如空气污染、高温、野火、极端天气事件和生物多样性丧失等,会扰乱人体免疫系统,影响上皮屏障功能,威胁免疫耐受,进而引发多种非传染性疾病,如自身免疫性疾病、过敏、呼吸道疾病和代谢疾病等。
颗粒物(PM)空气污染中的 PM,尤其是 PM2.5 和 PM10,可通过多种方式影响免疫系统。它们可破坏上皮屏障,激活上皮 Toll 样受体(TLRs),导致NF - κB和NLRP3炎症小体信号通路激活,产生促炎介质。PM 还可增加活性氧(ROS)产生,诱导芳烃受体(AhR)信号通路,影响调节性 T(Treg)细胞和 TH17 细胞功能,导致免疫失衡。此外,PM 与多种疾病的发生发展相关,如呼吸道疾病、心血管疾病等,并可引起免疫相关基因的甲基化改变,影响免疫细胞功能。
柴油废气颗粒(DEP)DEP 可上调诱导性支气管相关淋巴组织形成,产生促炎介质,导致 T 细胞亚群失衡,如增加 TH17 细胞与 Treg 细胞的比例。它还可激活 AhR,调节细胞因子产生,影响免疫细胞分化,与自身免疫性疾病的发展有关,同时在哮喘患者中可激活 T 细胞,破坏上皮屏障完整性。
臭氧(O₃)地面臭氧是一种空气污染物,气候变暖会使其浓度增加。O₃可导致细胞应激、死亡,引发氧化损伤,改变基因甲基化模式,产生促炎细胞因子,加重呼吸道疾病,诱导肺部炎症和气道高反应性(AHR),并影响病毒感染的易感性。此外,O₃暴露还可导致线粒体功能障碍,激活 NLRP3 炎症小体,引发炎症反应,同时影响糖皮质激素受体的表达和功能,导致糖皮质激素抵抗。
高温极端高温可刺激先天免疫系统,导致大量促炎细胞因子释放,激活凝血系统,引发多器官衰竭。在动物实验中,热暴露会导致细胞损伤、热休克蛋白表达增加、免疫力下降、感染和炎症增加,如胃肠道疾病和上皮屏障缺陷。流行病学研究表明,高温天气与人类死亡率和发病率增加有关,部分热相关死亡可归因于人为气候变化。
热应激导致生育率下降DOI: 10.3389/fendo.2023.1149284
野火野火活动因气候变化而增加,其产生的烟雾含有多种有害物质,可影响空气质量,加剧慢性心肺疾病,导致住院率和死亡率增加,影响肺功能,尤其是对哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者。研究发现,野火暴露与儿童 Foxp3 甲基化增加和 TH1 细胞数量减少有关。
雷暴和沙尘暴雷暴与哮喘加重和住院率增加有关,可能是因为闪电产生亚花粉颗粒,增强大气中 PM 浓度,加重过敏反应。沙尘暴携带多种污染物,可导致肺部炎症,激活 NLRP3 炎症小体,释放促炎介质,还可影响先天免疫细胞的局部和全身反应。
生物多样性生物多样性对人类健康至关重要,气候变化导致生物多样性丧失,影响生态平衡。人类活动是气候变化和生物多样性丧失的主要驱动因素。环境中的微生物多样性对免疫调节至关重要,丰富的环境生物多样性可保护青少年免受过敏影响。城市化、生活方式改变等因素导致微生物失衡,增加了非传染性疾病的风险。
气候变化与肥胖和代谢疾病气候变化与肥胖和代谢疾病存在双向关系。气温上升导致人们身体活动减少,农业减产使饮食质量下降,转向高热量加工食品,导致肥胖和营养不良。肥胖与慢性炎症反应相关,可增加其他非传染性疾病的风险,如 2 型糖尿病、心血管疾病等。
气候变化与先天免疫反应密切相关,多种气候因素可触发先天免疫细胞激活,导致炎症反应,加重或诱发慢性炎症疾病,如过敏和自身免疫性疾病。未来研究应深入探究气候变化与先天免疫激活的机制关系,弥补现有研究的不足,如关注其他暴露途径、建立因果关系、开展干预和环境研究等。同时,应改进研究设计,扩大研究范围,采用先进技术,确保研究结果的可靠性和可重复性,以应对气候变化对免疫健康的挑战。
Climate change and pregnancy complications: From hormones to the immune response, DOI: 10.3389/fendo.2023.1149284
The need for clean air: The way air pollution and climate change affect allergic rhinitis and asthma, DOI: 10.1111/all.14177
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来源:健康贴心宝