空氣污染進腦！人腦中發現納米級「磁鐵」

英國、墨西哥的科學家們在37個腦組織標本（29個來自墨西哥城、8個來自曼徹斯特）中發現，人類大腦中有很多納米大小的磁性顆粒，而這些顆粒很像在城市中常見的大氣顆粒污染物。

其實早在二十多年前，加州理工學院的Kirschvink JL等就第一次在人腦中檢測到了生物學形成的由強磁性物質組成的納米磁鐵顆粒。這些帶磁納米顆粒呈自形晶體形狀（立方八面體或者棱形），被認為可能是在儲鐵蛋白（ferritin）8nm的核中通過原位結晶形成的。

透射電子顯微鏡下觀察大腦薄切片，發現2種不同類型的磁體形態：A（B為放大倍數更高的圖片）中為圓形顆粒；C（D為更高放大倍數）中為內源性的自形顆粒。

而在最新的這項研究中，英國蘭卡斯特大學環境中心的Barbara A. Maher等利用磁性分析和電子顯微鏡在大腦中發現了這些磁性納米顆粒，一系列跡象表明它們是由高溫煅燒形成的，而人體不可能產生如此高的溫度，因此，提示它們是外源性的而不是內源性的。這些在大腦中發現的「小磁鐵」不同於內源性的自形顆粒（euhedral particles），它們往往含有其他過渡金屬的納米粒子，而且呈現出圓形的晶體形狀、融合的表面質地，反映出了含鐵物質一開始被加熱，後又冷卻結晶的過程。這種高溫、納米粒徑的磁性顆粒在大氣顆粒污染物中普遍存在、含量很高。這些富含鐵的顆粒由煅燒產生，在空氣中往往與其他過渡金屬結合，氧化、冷凝，形成融合了二價和三價鐵（Fe2+/Fe3+）的鐵氧化物，而這種鐵氧化物是有磁性的。這種帶磁的顆粒污染物直徑在200nm以下，比我們熟知的PM2.5要小得多，可以通過嗅神經直接進入大腦。它們在大腦中的存在證明，外源性含鐵納米粒子能夠直接進入大腦。由於其獨特的氧化還原活性、表面電荷，以及強磁性，它們對大腦的潛在影響不可小覷，威脅著人類健康。

大腦中存在的磁性納米粒子在磁共振成像研究中已經被證實與細胞對外界磁場的反應有著因果關係，此外，這些粒子的存在與衰老、神經退行性疾病的發生也有因果關係。2003年、2008年的兩項研究也曾報道了這些粒子在大腦中的數量與阿爾茨海默病的發生有著密切的關係。

這些「小磁鐵」究竟從哪兒來的呢？交通、地鐵、工廠、多種有機物質的燃燒都是其來源，而且往往還伴隨其他污染納米粒子的形成，比如鉑（Pt）的釋放就與車輛使用的催化式排氣凈化系統有關，再比如盤式制動器在摩擦生熱過程中也會產生高溫磁性納米粒子。

控制、解決空氣污染，已經沒有理由再拖延！

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