【安納奇專欄】空氣污染增加骨質疏鬆症

SANKET JAIN發表在最新一期《科學》(Science) 的<深入骨髓: 越來越多的證據表明，呼吸污染的空氣會增加骨質疏鬆症的風險>( DOWN TO THE BONE: There’s growing evidence that breathing polluted air increases the risk of osteoporosis)
印度有超過 6,100 萬人患有骨質疏鬆症
印度加內什瓦迪——拉賈什裡·哈塔夫 (Rajashree Khatave) 已經記不清自從十年前第一次出現膝蓋疼痛以來，她服用了多少止痛藥。 「幾天之內，我就無法正常行走，經常摔倒。」印度西部克里希納河上這個村莊的 51 歲居民回憶道。為了減輕疼痛，哈塔夫諮詢了信仰治療師，並用油按摩了她的膝蓋。最終，醫生確定她患有骨質疏鬆症，這種疾病會使骨骼失去密度和質量，變得脆弱且容易骨折。
研究人員稱骨質疏鬆症是一種「沉默」的疾病，因為它通常在一個人遭受嚴重傷害之前才被發現。但這種情況很普遍：在全球範圍內， 50 歲以上的女性和五分之一的男性中估計有三分之一會經歷與骨質疏鬆症相關的骨折。在印度，可靠的統計數據很少，但據信有超過 6,100 萬人患有這種疾病。
空氣污染是骨骼健康的一個風險因素
研究表明，導致骨質疏鬆症的因素有很多，包括荷爾蒙變化、缺乏運動、飲酒和吸煙。所有這些因素在印度都發揮作用，但另一個因素也可能發揮作用：接觸空氣污染。許多國家的流行病學研究表明，在空氣污染嚴重的地區，骨質疏鬆症的發生率更高——印度的城市和村莊因此而臭名昭著。研究人員仍在試圖了解可能將煙霧與脆骨聯繫起來的生物機制。但是，「人們越來越認識到…空氣污染是骨骼健康的一個風險因素，」巴塞隆納全球健康研究所 (ISGlobal) 的環境流行病學家凱瑟琳·托尼 (Cathryn Tonne) 說。
空氣污染暴露與骨密度增加之間存在相關性
法國病理學家讓·洛布斯坦 (Jean Lobstein) 在 1830 年代創造了「骨質疏鬆症」一詞，該詞是希臘語中「骨頭」和「洞」的組合。在接下來的幾十年裡，科學家們揭示了骨質疏鬆症中骨沉積和吸收之間的平衡是如何失衡的，並確定了多種危險因子。但直到 2007 年，挪威進行的一項研究才引起人們對它與空氣污染可能的關聯的關注。這項發表在《國際骨質疏鬆症》雜誌上的研究發現， 590 名75 歲或76 歲男性的模型暴露於空氣污染與骨密度降低之間存在微弱但具有統計意義的相關性。後，同一研究人員發現空氣污染暴露與骨密度增加之間存在相關性。
黑碳的煙灰——與骨折和骨折的發生率較高有關
從那時起，其他國家的研究人員也紛紛涉足這一領域。在美國，西奈山伊坎醫學院的環境和分子流行病學家迪迪埃·普拉達 (Didier Prada) 領導的一個團隊一直在探索美國政府和研究人員收集的大型數據集。 2017 年《柳葉刀行星健康》發表的一項研究對居住在美國東北部的 920 萬名 65 歲以上人群以及 692 名生活在低收入社區的中年男性進行了調查。在這兩個隊列中，研究人員發現，接觸較高水平的兩種特別危險的空氣污染——直徑小於2.5 微米的顆粒物(PM2.5) 和被稱為黑碳的煙灰——與骨折和骨折的發生率較高有關。去年，Prada 的團隊在eClinical Medicine上報告稱，在超過 16 萬名已經歷更年期的美國女性中，發現骨質疏鬆症標記與另一種主要空氣污染物氮氧化物的暴露之間存在關聯。
PM2.5的增加會增加骨質疏鬆症的發生率
N.伯吉斯在英國，《骨與礦物質研究雜誌》上發表的一項針對英國生物銀行超過 446,000 名參與者的分析發現，生活在污染較嚴重地區的人骨折風險增加 15%。 ISGlobal 的流行病學家 Otavio Ranzani 在從印度南部海得拉巴附近 28 個村莊收集的 3717 人的健康數據中發現了類似的模式。蘭扎尼說，他的團隊發起這項研究的部分原因是，研究表明“菸草煙霧中的一些有害成分與環境空氣污染有相似之處。”研究人員於 2020 年在 JAMA Network Open 上發表報告稱，他們發現生活在污染較嚴重的村莊的人骨礦物質含量和密度可能較低。
在中國，空氣污染是世界上最嚴重的，而且人口迅速老化，研究人員也發現了類似的關聯。最近發表在《骨質疏鬆檔案》上的一項針對山東省 5000 多名城市居民的研究發現，即使是短期接觸與交通相關的空氣污染物，似乎也會增加骨質疏鬆性骨折的風險。《環境研究》 2020 年發表的一項研究顯示，生活在中國農村地區的人們也面臨風險。研究人員利用衛星、天氣和土地利用資料來估計農村地區約 8,000 名居民所經歷的污染程度。他們發現，即使 PM2.5 和其他污染物相對較小的增加似乎也會增加骨質疏鬆症的發生率。
該研究的作者之一、莫納什大學環境健康科學家郭玉明表示，該研究的「大量樣本量」和「穩健的統計模型」使其結果令人信服。普拉達（Prada）同意污染與骨質疏鬆症之間的統計相關性很強。但他和其他研究人員指出，實際上證明因果關係很困難，因為很難準確記錄一個人吸入了多少污染物，以及煙霧中的特定化學物質。 「對暴露的個人評估在邏輯上確實非常複雜且相當昂貴，」普拉達說。篩選出混雜變數也很困難；生活在污染嚴重地區的人可能有其他危險因素，例如營養不良，這些因素會導致骨質疏鬆症。
印度的年均粒狀物污染增加了近 68%
其他潛在的機制深埋在細胞內。在那裡，空氣污染中發現的化合物可以刺激稱為自由基的不穩定分子的形成，這些分子可以結合併損害 DNA、蛋白質和其他細胞成分。 Prada 的團隊在 2020 年《環境研究》中指出，污染物還會促進發炎和其他免疫反應，這可能會干擾以新骨組織取代舊骨組織的細胞過程。
如果空氣污染確實導致骨質疏鬆症，那麼這項發現可能會對印度產生重大影響，印度人口不斷增長（目前已達 14 億），呼吸著越來越髒的空氣。根據芝加哥大學能源政策研究所的數據，從 1998 年到 2021 年，印度的年均粒狀物污染增加了近 68%。化石燃料的燃燒是部分原因，但在農村地區燃燒農業殘留物的普遍做法也是如此。許多印度人，包括哈塔夫，都在冒著煙的爐子上做飯，爐子的燃料是糞便、木柴或木炭。 「25 年多來，我每天至少用傳統爐灶chuli做飯 4 個小時，」Khatave 說。
印度目前大約每 400 萬人擁有一台 DEXA 掃描儀
蘭扎尼說，眾所周知，這種污染會對心臟和肺部健康造成損害，但它可能與骨質疏鬆症有關，這為印度「實施減少[空氣污染]的政策」提供了另一個理由。全印度醫學科學研究所風濕病科主任烏瑪庫馬爾表示，印度也面臨改善骨質疏鬆症診斷的迫切需求。她說，由於缺乏標準骨密度測試設備，特別是用於執行雙能量 X 射線吸收測定法 (DEXA) 掃描的機器，目前許多病例被遺漏。印度目前大約每 400 萬人擁有一台 DEXA 掃描儀，而且大部分集中在大城市。 （對許多印度人來說，掃描費用也可能高得令人望而卻步。）
在加內什瓦迪，哈塔夫相信及時的診斷可以幫助她更好地管理日益惡化的骨骼健康狀況。現在，她想知道：「我幾乎每天都必須依賴止痛藥。但要持續多久呢？