导言:对轻污染的日益关注

近一个世纪以来,人工照明的普及改变了夜间环境,特别是在人口稠密的城市地区。 虽然电灯为安全、生产力和生活质量带来了不可否认的好处,但也带来了意外的后果:环境光污染。 光污染被广义地定义为存在过度、错误定向或侵扰性人工光线,使夜空明亮并干扰了日光和黑暗的自然循环。 光线在城市中最为明显,但也包括街道灯光、光光侵入私人财产以及广告牌和商业标志不断被照亮。

全球估计显示,世界上超过80%的人口生活在受光污染的天空下,在北美和欧洲等地区,这一数字接近99%。 自然夜环境的这种普遍改变不仅仅是天文学家的烦恼或美学问题;它对于野生动物、生态系统动态以及越来越多的人类健康有着深远的影响。 最近的科学调查已经开始揭示长期受光污染影响与免疫系统不规范(尤其是与自体免疫疾病的发病和发病)之间可能存在的联系。 文章探讨了这一联系背后的机制,审查了新出现的证据并讨论了可以减轻这些风险的公共卫生措施。

了解轻污染及其品种

环境轻度污染并不是一种单一的现象,而是一系列相关问题。 为了了解其健康影响,有必要认识到以下主要类型:

  • ” Skyglow — — 由大气中光线散射导致的夜空在人口密集地区上空的亮度。 Skyglow是使得恒星几乎从城市中隐去,并且可以从城市中心延伸数十英里。
  • Glare – 过度亮度导致视觉不适并会降低视差的视差能力. 由无屏蔽的街灯或车辆前灯所发出的Glare可能具有偏差和危险.
  • Light intervent — — 无意中向相邻的地产喷出人造光,比如安全灯闪入卧室窗户。 Tresspass 干扰了睡眠和私人享受黑暗。
  • Clutter — — 光源的光线过于明亮,混乱或过度组合,在商业区和路口都是典型的. Clutter 助长视觉噪音和能量浪费.

光污染的主要来源包括街道照明、建筑照明(内外)、车辆前灯、广告标志和工业设施。 随着节能LED照明的广泛采用,人们更加担忧,因为许多LED发射出高比例的蓝波长光,对人类的生理学影响特别大。 转向LED而无适当的屏蔽或温暖的色温,加剧了许多城市的光污染。

环形韵律和免疫系统连接

地球上的生命在昼夜的可预见节奏下演化而来。 几乎所有生物,包括人类,都拥有大约每24小时循环一次的内环时钟,使生理过程与外环光暗周期同步。 位于大脑超奇异核(SCN)的这个主时钟接收视网膜中光敏细胞的输入,然后协调整个体内的荷尔蒙、代谢和行为节律。

细胞系统最关键的产物之一是生产出由松脂腺在黑暗中合成的多肽素。 美拉通宁充当了夜间化学信使,向组织发出休息和修复信号。 除了在睡眠调节中的作用外,美拉通宁还是一种强免疫活性剂。 它影响免疫细胞的活动,包括淋巴细胞、自然杀手细胞、巨噬细胞和腺细胞,并有助于平衡亲炎和抗炎反应。

美拉图宁在 " 家园 " 中的作用

已经证明,Melatinin对免疫系统具有多种影响:

  • 增强某些细胞基素的生产,促进免疫监控.
  • 修改T助动细胞的分化和功能,T助动细胞是适应免疫的核心.
  • 活出抗氧化剂特性,保护免疫细胞免受氧化应力.
  • 规范免疫细胞数的循环节奏和血液和淋巴组织中的活性.

当自然光暗循环被破坏时 — — 特别是夜行时暴露于人工光线 — — 美拉通宁的生产被抑制了。 即使是夜间短暂地暴露于光线,也能够根据强度和光谱将美拉通宁水平降低50%或更多。 这种干扰不仅会影响睡眠质量,而且会造成身体内部钟与外部环境的错位状态,这种状态被称为克罗诺分化。

轻污染与自发免疫疾病之间的新联系

免疫系统误袭人体自身细胞和组织,自发性疾病是多种疾病。 诸如风湿性关节炎、全身性乳腺炎、多发性硬化、一型糖尿病和炎性肠道疾病等疾病共同影响全球人口的5-10%左右,近几十年来发病率上升。 尽管遗传上位病具有一定作用,但环境因素日益被公认为关键触发因素。 轻污染可能是其中之一,通过循环干扰和免疫障碍来运作。

观察研究的流行病学证据

一些大规模的观测研究提供了将夜间光照射和自体免疫条件联系起来的证明,例如,在 自然人类行为 中发表的一项研究分析卫星产生的光污染数据和健康记录发现,在适应城市密度、社会经济地位和其他致病者后,生活在夜间光强度较高的地区的人的自体免疫疾病发病率较高。 夜班工人在夜间长期受光照射,在瑞典和日本的组群研究中,他们一直显示出患上风湿性关节炎和其他自体免疫障碍的风险更高。

国家环境卫生科学研究所的研究也强调,夜班妇女乳腺癌发病率明显高,这是与环球病有关的另一种疾病,初步数据表明了狼疮和多发硬化症的类似模式,虽然这些研究是观察性的,无法确定因果关系,但它们为进一步调查提供了有力的理由。

机械假说:轻污染如何触发自动免疫

已提出若干生物途径,以解释轻度污染如何影响自发免疫:

  1. 美拉通宁抑制和免疫失衡 — — 美拉通宁通常促进调节T细胞(Treg)活性,这有助于抑制自我抗原的不适当免疫反应。 降低的美拉通宁可能会使免疫系统转向更亲发炎状态,增加自发免疫活性的可能性。
  2. 睡眠干扰和慢性炎症[-夜间发作时的人工光能会降低睡眠结构,会减少深眠,并会提高IL-6和TNF-alpha等皮质溶解和炎症细胞基质水平. 慢性低等炎症是许多自发性免疫疾病公认的先兆.
  3. 氧化应激和组织损伤 — — 环形干扰会损害抗氧化剂防御,导致氧化性损害增加。 这反过来又可能产生可引发自体免疫反应的自抗原。
  4. 改性肠道微生[ — — 圆周时钟调节肠道微生物成分和肠道障碍完整性。 轻度污染引起的肠道干扰可能助长呼吸障碍和出泄性肠道,导致系统性炎症和自发性。
  5. 对免疫细胞功能的直觉效应 – 免疫细胞本身也有环状时钟. 免疫细胞中中心时钟和外侧时钟之间的错位会影响免疫反应的时间和规模,可能导致自容性丧失.

具体的自动免疫条件和佐证

风湿性关节炎

脑炎(RA)是一种慢性炎性关节炎,具有很强的自体免疫成分。 多项研究将轮班工作和自我报告的睡眠不良与增加的轮班风险联系在一起。 美国一群女护士发现,20多年来轮班工作的妇女比非轮班工人的轮班风险高近30%。 混合炎症和干扰的梅拉通宁信号被认为会增强体能炎症。

多重硬化症

多重硬化症(MS)是中枢神经系统的一种去除自失明性免疫疾病. 纬度研究长期显示高纬度的流行率较高,部分归因于维生素D含量较低. 然而,轻度污染也可能起一定作用. BMJ Open 2020年的一项研究报告说,在室外夜间光照射每增加一多,欧洲大群人发生MS的风险就增加4%. 夜间室内光照射,特别是从屏幕上接触,也与MS患者的更差的结果有关.

系统型Lupus Erythematosus

系统性狼疮(SLE)的特点是抗核原体和多器官参与的自体. 环球病的破坏可能通过改变钟表基因的表达方式并推广Th17-支配性免疫特征来加剧SLE. 在狼疮的动物模型中,常光照射会使肾病恶化并增加死亡率. 人类研究有限,但阿根廷的一项案例控制研究指出,生活在高光度和光侵入区的狼疮患者有更严重的症状.

1型糖尿病

1型糖尿病(T1D)由胰腺β细胞自体免疫破坏而来. 环球节律调节胰岛素分泌和免疫耐受性. 斯堪的纳维亚国家流行病学数据显示,在冬季轻度污染较高的地区所生儿童面临T1D风险略高,可能是由于甲氨酸和维生素D减少的综合效应. 非食虫性糖尿病小鼠(NOD)实验研究表明,常受光照射会加速糖尿病发作,而中甲氨酸服用则扭转了这一效应.

对公共卫生和政策的影响

越来越多的证据表明,轻度污染与自发免疫疾病发病有重大公共卫生影响。 减少不必要的夜间照明不仅有利于生态系统、节能和天文观测,而且可以保护免疫健康。 可以在个人、社区和政府各级实施若干战略:

照明设计和技术改进

  • 使用全屏蔽的室外固定装置,将光线向下向下,降低光泽和天花.
  • 采用LED街灯的更暖色温度(CCT ??????????)来尽量减少蓝光排放;
  • 安装运动传感器和发光器,以减少不需要时的照明强度.
  • 鼓励现有基础设施进行支持暗地上照明改造.

个人保护措施

  • 使用停电窗帘或眼罩来阻挡卧室的户外光线.
  • 避免屏幕和明亮的室内灯光在睡觉前至少需要1小时;必要时使用蓝光屏蔽滤波器.
  • 尽可能地使卧室保持黑暗;如果需要照明,考虑使用红色或琥珀夜灯.

政策和城市规划

在许多社区已经制定了黑暗的天空法令和轻度污染条例,扩大这些法令和条例,在所有新的发展中需要有防护的、低蓝色的固定装置,可以产生广泛的健康利益,公共卫生机构,如世界卫生组织(卫生组织)和疾病控制和预防中心(CDC),已经开始承认轻度污染是环境健康危害,将健康影响评估纳入照明决定——特别是大型基础设施项目——将确保居民的环生健康与安全和美学关切一起考虑。

未来的研究方向

虽然目前的证据是令人信服的,但许多问题依然存在。

  • 大规模的未来组群研究,用以测量个人水平的光照射(使用可穿戴用),而不是仅仅依靠卫星数据。
  • 随机控制性试验,在面临自发免疫疾病风险的个人中进行诸如住宅轻挡窗帘或个人轻照射管理等干预措施。
  • 机械研究利用动物模型和人细胞培养,确定光污染影响特定免疫细胞类型和自耐性的确切分子途径.
  • 调查轻污染、其他环境因素(如饮食、睡眠时间、压力)与遗传上对自发免疫的易感性之间的相互作用。
  • 关于人工光的不同波长和强度如何影响现实世界环境中的麦拉通宁生产和免疫标记的研究.

结论

环境轻度污染不仅仅是一种危害;它可能代表着自发性免疫疾病发作的可改变风险因素。 通过破坏循环节律、抑制麦拉通宁并助长慢性炎症,夜间人工发光会扰乱免疫系统的微妙平衡。 尽管需要进一步研究以牢固确定因果关系和量化人口水平影响,但预防原则主张立即采取行动。 通过更聪明的设计、政策变化和个人习惯来减少自发性污染是一种低成本、高效益的战略,可以同时改善睡眠、生态健康,并有可能减轻自发性免疫疾病的负担。 随着城市地区的不断扩大和光亮度,解决自发性污染问题成为了公共卫生方面的紧迫优先事项。

外部资源:

说明:本条仅供参考,不构成医疗建议,关注自发免疫疾病风险的个人应咨询保健专业人员。