題圖 | Pixabay

撰文 | 宋文法

磁性納米顆粒（MNP），是空氣污染物的重要組成部分，來源于人為活動（如工業(yè)排放、交通磨損等）或自然環(huán)境，因其納米尺寸可進入血液循環(huán)并跨越血腦屏障，已有研究證實，MNP廣泛存在于人體多種器官中，包括鼻腔、血液、心臟、大腦等，且與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。

現(xiàn)代生活中，隨著手機、耳機等電磁技術(shù)產(chǎn)品的廣泛使用，人類日常生活環(huán)境中普遍存在磁場暴露。盡管已有研究表明磁場可能影響生物活動，但目前觀點認為磁場本身無害。然而，當(dāng)磁場遇上磁性納米顆粒，是否會危害健康？

近日，中國科學(xué)院江桂斌院士、劉倩等研究人員在"ACS Nano"期刊上發(fā)表了一篇題為" Brain Accumulation of Airborne Magnetite Nanoparticles under Earphone/Smartphone-Embedded Magnetic Fields Triggers Neurotoxicity "的重磅研究。

研究顯示，耳機/手機中內(nèi)置磁體產(chǎn)生的磁場，會加劇空氣中磁性納米顆粒進入大腦并聚集，進而誘發(fā)神經(jīng)毒性。動物模型證實，在耳機/手機磁場暴露下，大腦中的磁性納米顆粒積累量增加了約5倍，并表現(xiàn)出顯著的認知受損、神經(jīng)毒性。

圖：論文截圖

在這項研究中，研究團隊在小鼠模型中，模擬了耳機/手機磁場聯(lián)合磁性納米顆粒暴露，并設(shè)置了無磁場/去磁納米顆粒對照組，通過行為學(xué)測試、多組學(xué)分析等技術(shù)，全面分析了磁場聯(lián)合磁性納米顆粒對大腦神經(jīng)毒性的影響。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，耳機/手機中內(nèi)置磁體產(chǎn)生的磁場，會加劇空氣中磁性納米顆粒進入大腦并聚集，大腦中的積累量增加了約5倍。

行為學(xué)測試顯示，耳機/手機磁場聯(lián)合磁性納米顆粒暴露的小鼠，空間學(xué)習(xí)和記憶能力明顯受損，且大腦中磁性納米顆粒含量越高，認知受損越嚴重。

為了證實磁性的核心作用，研究團隊還對比了磁性四氧化三鐵和非非磁性三氧化二鐵納米顆粒，結(jié)果顯示，只有磁性納米顆粒與磁場聯(lián)合暴露，才會誘發(fā)明顯的神經(jīng)行為異常，這表明，納米顆粒的磁性是誘導(dǎo)神經(jīng)毒性的關(guān)鍵因素，而非單純的化學(xué)成分或粒徑。

圖：論文截圖

從機制上來講，磁場與磁性納米顆粒的聯(lián)合暴露，會引發(fā)海馬體中數(shù)千個基因表達發(fā)生改變，這些基因改變主要涉及認知、學(xué)習(xí)記憶、神經(jīng)元死亡等神經(jīng)毒性相關(guān)功能，且顯著激活了與神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的MAPK和GTP酶相關(guān)通路，同時，血漿中的金屬元素（如鎂、鉀、鈣）水平也出現(xiàn)異常，進一步加劇了神經(jīng)毒性效應(yīng)。

研究指出，空氣中的磁性納米顆粒平均粒徑小于76 nm，對低磁場高度敏感，而耳機/手機的磁場會加劇其在大腦中聚集，進而放大其神經(jīng)毒性。

盡管如此，研究團隊強調(diào)，這項研究為急性暴露動物模型，目前尚未建立與人類健康的因果關(guān)系，但考慮到耳機/手機的頻繁使用，有必要重新評估其對健康的影響。

綜上，這項研究首次發(fā)現(xiàn)，廣泛使用的耳機/手機等設(shè)備所產(chǎn)生的磁場，會加劇空氣中磁性納米顆粒在大腦中聚集，并誘發(fā)神經(jīng)毒性，為理解空氣污染與神經(jīng)退行性疾病的關(guān)聯(lián)提供了新機制。

參考文獻：

https://doi.org/10.1021/acsnano.5c22066

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