辦公室的空氣中，懸浮著小於 0.3 微米的微粒 — 可以穿過肺泡，直接進入血液

室內懸浮微粒對人體健康的影響：來自動物實驗的證據

前言

你每日返工嘅辦公室，空氣入面可能有啲你睇唔到嘅嘢。

小於 0.3 微米的懸浮微粒，細過肉眼可見嘅極限。但科學研究發現，佢哋可以穿過你嘅肺泡，直接走入你嘅血液。

世界衛生組織轄下的國際癌症研究機構（IARC）早已將懸浮微粒列為 Group 1 致癌物，風險級別同吸煙一樣。

本文會以科學文獻為基礎，詳細說明動物實驗嘅完整步驟與發現，解釋微粒點樣進入血液、留喺肺部、甚至走入大腦，最後提出改善室內空氣品質嘅具體建議。

摘要

室內空氣品質對人體健康的影響越來越受關注。本文回顧相關文獻，詳細說明小於 0.3 微米的懸浮微粒如何穿透肺泡進入血液，並進一步影響肝臟、腎臟及大腦等器官。透過動物實驗的完整步驟與數據，我們說明微粒清除速度的雙階段模式及其引發的慢性發炎風險，最後提出改善室內空氣品質的具體建議。

1. 引言

世界衛生組織轄下的國際癌症研究機構（IARC）已將懸浮微粒列為 Group 1 致癌物，風險級別同吸煙一樣（IARC, 2013）。

但好多辦公室員工每日喺室內停留超過 8 小時，卻對空氣中的微粒來源及其健康風險缺乏警覺。

本文會以科學文獻為基礎，完整呈現微粒進入人體後嘅生理路徑及長期影響。

2. 微粒來源

辦公室入面嘅懸浮微粒來源比你想像中更加廣泛，包括：

• 打印機、影印機 — 釋放碳粉微粒

• 地毯、窗簾 — 積聚塵蟎、霉菌、寵物皮屑

• 新傢俬、隔板 — 釋放甲醛

• 普通吸塵機 — 將微粒重新吹返出嚟

• 空氣清新劑 — 與臭氧反應產生甲醛及次生微粒

• 開窗通風 — 室外嘅汽車廢氣都會走入嚟

  
  

3. 動物實驗的研究方法

Geiser 與 Kreyling（2010）發表喺《粒子與纖維毒理學期刊》嘅研究，採用 雌性 C57BL/6 小鼠（8 至 16 週大）作為實驗模型。

3.1 使用的粒子

研究人員使用 50 納米的螢光無定形二氧化矽奈米粒子。

50 納米有幾細？0.3 微米已經係肉眼可見嘅極限，而 50 納米只係 0.3 微米嘅六分之一。

點解用二氧化矽？因為佢係空氣中常見嘅微粒成分，可以模擬真實空氣污染微粒嘅行為。

粒子懸浮喺 全氟碳化合物（PFC）液體 入面，然後直接注入小鼠肺部。

3.2 實驗步驟

1. 麻醉小鼠

2. 進行氣管切開術，插入呼吸管

3. 打開胸腔，將顯微鏡鏡頭直接對準肺表面

4. 透過氣管內嘅小管，將懸浮喺 PFC 嘅奈米粒子注入小鼠肺部

5. 使用 活體顯微鏡，喺小鼠仍然生存嘅情況下，每 10 分鐘拍攝一次螢光影像，持續觀察 1 小時

6. 用電腦軟件計算螢光團塊嘅「數量」同「面積」

   
   

4. 研究結果

4.1 微粒走得快：肉眼觀察

研究人員透過顯微鏡直接觀察到：粒子以小團塊形式沉降喺肺泡壁上。較細嘅團塊一個接一個從視野中消失，較大嘅團塊就逐漸縮小。

呢個「消失」嘅過程，代表粒子正被清除出肺部。

4.2 微粒走得快：定量數據

電腦軟件統計證實：30 分鐘內，螢光團塊嘅總面積減少約 50% — 即係話，約一半嘅粒子已經從肺泡消失。

4.3 微粒去咗邊？

研究人員喺粒子注入 24 小時後 解剖小鼠，檢測各個器官。

結果發現：肝臟同腎臟都有粒子累積，證明粒子唔止離開咗肺部，仲進入咗血液循環，然後被其他器官吸收。

4.4 雙階段清除模式

研究人員發現一個「雙階段清除模式」：

階段	時間	清除量
第一階段（快速）	30 分鐘內	約 50% 粒子被清除
第二階段（慢速）	1 小時內	剩餘粒子停留原位，清除速度明顯減慢

研究人員引用 Kreyling 等人嘅動物研究數據對比：大鼠吸入奈米粒子後，肺部清除同樣呈現雙階段模式。第一階段半衰期為 0.2 至 0.3 小時（極快），第二階段半衰期長達 1.2 天（慢好多）。

4.5 慢性發炎與器官風險

Hamanaka 與 Mutlu（2012）喺《臨床研究雜誌》指出，留喺肺部嘅微粒會持續刺激組織，誘發慢性發炎。

因為身體嘅免疫系統會不斷嘗試清除呢啲微粒，釋出發炎物質。長遠嚟講，可能增加 肺纖維化、哮喘惡化及心血管疾病 嘅風險。

4.6 微粒進入大腦嘅風險

Lin 等人（2015）喺《Wiley跨學科評論》嘅研究指出，粒徑小於 100 納米嘅微粒可以穿過 血腦屏障 進入大腦。

血腦屏障本來係保護大腦嘅結構，但佢會阻礙外來物質離開。所以，微粒一旦進入大腦，清除速度比其他器官慢好多（清除半衰期可達幾星期至幾個月），可能引起神經發炎，與認知功能下降、阿茲海默症、帕金森症等風險增加有關。

5. 討論

上述研究揭示咗微粒從肺泡進入血液、淋巴系統，再到全身器官嘅完整路徑。

呢個過程叫做 「細胞穿胞作用」：微粒穿過肺泡上皮細胞，直接進入血液，而唔係依賴巨噬細胞清除。

呢個發現解釋咗兩個重要現象：

• 點解微粒可以喺 30 分鐘內 快速離開肺部

• 點解微粒可以進入血液，到達心臟、大腦等其他器官

值得留意嘅係，微粒一旦進入大腦，因為血腦屏障嘅阻礙，清除速度極慢。呢個解釋咗點解長期暴露喺懸浮微粒同神經退化疾病有關聯。

6. 結論

動物實驗證據顯示，小於 0.3 微米嘅懸浮微粒可以快速穿過肺泡進入血液，累積喺肝臟、腎臟及大腦，並引發慢性發炎。

長期暴露可能增加肺纖維化、哮喘、心血管疾病及神經退化風險。

你辦公室嘅打印機、地毯、新傢俬、清潔劑⋯⋯都可能係微粒嘅來源。

企業應建立系統性嘅室內空氣品質管理方案，包括：

• 採用高效過濾設備

• 定期檢測空氣品質

• 減少室內污染源

  
  

參考文獻

1. Geiser, M., & Kreyling, W. G. (2010). Deposition and biokinetics of inhaled nanoparticles. Particle and Fibre Toxicology, 7, 2.

   《吸入性奈米粒子的沉積與生物動力學》

2. Hamanaka, R. B., & Mutlu, G. M. (2012). Particulate matter air pollution: effects on the cardiovascular system. Journal of Clinical Investigation, 122(12), 4255-4268. 《懸浮微粒空氣污染：對心血管系統的影響》

3. IARC. (2013). Air Pollution and Cancer. IARC Scientific Publication No. 161. 《空氣污染與癌症》

4. Kreyling, W. G., et al. (2009). Translocation of ultrafine particles from the lung to the secondary organs. Inhalation Toxicology, 21(S1), 55-60. 《超細微粒從肺部到次要器官的轉運》

5. Lin, D. Y., et al. (2015). Translocation of inhaled nanoparticles to the central nervous system. Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology, 7(2), 206-218.