上海
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（如工業排放、交通磨損等）或自然環境，因其納米尺寸可進入血液循環并跨越血腦屏障，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，且與神經退行性疾病有關。
現代生活中，隨著手機、耳機等電磁技術產品的廣泛使用，人類日常生活環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，當磁場遇上磁性納米顆粒，是否會危害健康？
近日，中國科學院江桂斌院士、劉倩等研究人員在"ACS Nano"期刊上發表了一篇題為" 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/手機中內置磁體產生的磁場，會加劇空氣中磁性納米顆粒進入大腦并聚集，進而誘發神經毒性。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，并表現出顯著的認知受損、神經毒性。
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/手機磁場聯合磁性納米顆粒暴露，并設置了無磁場/去磁納米顆粒對照組，通過行為學測試、多組學分析等技術，全面分析了磁場聯合磁性納米顆粒對大腦神經毒性的影響。
結果發現，與對照組相比，耳機/手機中內置磁體產生的磁場，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。
行為學測試顯示，耳機/手機磁場聯合磁性納米顆粒暴露的小鼠，空間學習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，結果顯示，只有磁性納米顆粒與磁場聯合暴露，才會誘發明顯的神經行為異常，這表明，納米顆粒的磁性是誘導神經毒性的關鍵因素，而非單純的化學成分或粒徑。
圖：論文截圖
從機制上來講，磁場與磁性納米顆粒的聯合暴露，會引發海馬體中數千個基因表達發生改變，這些基因改變主要涉及認知、學習記憶、神經元死亡等神經毒性相關功能，且顯著激活了與神經退行性疾病相關的MAPK和GTP酶相關通路，同時，血漿中的金屬元素（如鎂、鉀、鈣）水平也出現異常，進一步加劇了神經毒性效應。
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，進而放大其神經毒性。
盡管如此，研究團隊強調，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，這項研究首次發現，廣泛使用的耳機/手機等設備所產生的磁場，會加劇空氣中磁性納米顆粒在大腦中聚集，并誘發神經毒性，為理解空氣污染與神經退行性疾病的關聯提供了新機制。
參考文獻：
https://doi.org/10.1021/acsnano.5c22066
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