刹车粉尘由铁颗粒组成，研究表明这对人体健康有害。 pdsci / Shutterstock
柴油废气产生的空气污染对我们健康的有害影响是众所周知的。 它的 造成一切的责任 从呼吸问题到痴呆症，甚至某些类型的癌症。 但是大多数人没有意识到的是，废气并不是造成空气污染的唯一原因。 实际上，直到 55％的路边交通污染 由非排放颗粒组成，其中约20％的污染来自 刹车灰尘。 而且，正如我们的最新研究表明，这些颗粒可能是 伤害我们的肺 作为废气。
车辆减速时，铁屑组成的铁屑由转子之间摩擦产生的摩擦尘埃组成。 然后，该制动粉尘被磨损掉并传播到空气中。 并作为 最近的研究 由我和我的同事们进行的研究发现，刹车灰尘会触发肺细胞发炎，其严重程度与柴油颗粒相同。
通过向 巨噬细胞 –负责清除肺部入侵细菌，废物和碎屑的细胞–我们发现细胞的炎症活性增加了近185％。 不仅如此，我们还发现刹车灰尘阻止了免疫细胞的破坏 金黄色葡萄球菌 –引起肺炎的细菌。 再次发现制动粉尘与柴油颗粒一样有毒。
这一发现可能意味着制动粉尘污染可能导致人们报告了大量的胸部感染和青蛙般的“城市喉咙” 在城市生活和工作。 但是，由于我们在实验中使用的分离的细胞与活着的人肺中发现的细胞可能具有不同的作用，因此需要进一步的研究来确认暴露于颗粒物是否会增加人的感染风险。
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有毒刹车粉尘
这项新发现引起了我们的兴趣，我们的团队想知道刹车粉尘的哪些特征使其有毒。 交通污染颗粒可能包含数千种物质，包括碳，碳氢化合物和细菌毒素。 但是由于现代制动器的材料制成，因此它们产生的灰尘是高度金属的，包括许多类型的金属，例如 铁，铜，钛和镁 研究表明原因 对人体细胞的压力和伤害.
我们的团队通过化学方式将其识别为罪魁祸首。 这样一来，当将刹车粉尘或柴油机排气颗粒添加到电池中时，它们将不再起作用。 随着金属的失活，巨噬细胞在暴露于刹车粉尘或柴油机排气颗粒后继续破坏细菌，并没有增强其发炎信号。
尽管我们期望看到这种电池响应会发生在高度金属化的制动粉尘上，但我们惊讶地发现金属也会引起柴油机废气的毒性。 这是因为柴油机废气颗粒中所含的金属物质比刹车粉尘少得多-与我们在刹车粉尘中发现的十四种相比，只有三种。 钒 是唯一与巨噬细胞相互作用的金属，也存在于刹车粉尘和柴油机排气颗粒中。 我们想知道它是否引起这些炎症作用。
钒是在制动器粉尘和柴油机废气中发现的唯一金属。 Tonello摄影/ Shutterstock
我们的研究表明，非废气颗粒与废气排放一样可能危害我们的健康。 刹车粉尘是空气污染的主要成分，造成了 20％的交通相关粒子。 由于引入的政策和技术仅专注于减少废气排放，预计这一数字只会增加。 尽管减少废气排放是公共卫生的重要目标，但我们的研究结果表明，我们也需要减少非废气污染物（如刹车粉尘）的方法。
但是，许多车辆，包括电动车辆，在离合器，发动机和制动器中都包含金属部件。 设计抗摩擦和磨损的技术对于减少这些有害污染物可能很重要。
多骑自行车或步行，抓公交车或共享汽车可能会减少我们生活和工作区域的交通拥堵。 这样做可能是减少必须随行的车辆数量的一种方法，并且还可以减轻离合器，轮胎和制动器的压力，最终减轻我们肺部的污染负担。
关于作者
MRC毒理学系博士后研究员Liza Selley 剑桥大学
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