气候影响免疫

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

医脉通是专业的在线医生平台,“感知世界医学脉搏,助力中国临床决策”是平台的使命。医脉通旗下拥有「临床指南」「用药参考」「医学文献王」「医知源」「e研通」「e脉播」等系列产品,全面满足医学工作者临床决策、获取新知及提升科研效率等方面的需求。

来源:健康贴心宝

相关推荐