22岁时，马克·里瓦杰（Mark Rievaj）有一个主要的爱好：速度滑冰。他日夜都在卡尔加里赛道上训练，争夺加拿大国家队的理想位置。当他注意到肛门上出现一个小裂口时，他正处于业余生涯的最佳赛季。
里瓦杰回忆说：“我每天都在流血，不多，但每天都有一点。”
几个月来，他的医生都在努力诊断病情，因为里瓦杰的铁水平和精力都急剧下降，滑冰表现也开始下滑。最终，他得知自己患有克罗恩病。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过 订阅来支持我们屡获殊荣的新闻报道。通过购买订阅，您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
在世界范围内，估计有 500 万人患有克罗恩病或溃疡性结肠炎，这些胃肠道疾病统称为炎症性肠病。
近年来，科学家们已经确定了一些可能导致这些疾病高达 25% 的基因。但现在，他们开始超越人类基因组，在环境中寻找答案。现在，越来越多的研究表明，空气污染物可能在肠道疾病中发挥作用。
几十年来，空气污染对肺部和心脏的影响已得到广泛证实。但直到现在，很少有研究人员关注胃肠道。
“我们倾向于从肺部健康的角度来考虑空气污染，但胃肠道也一直在受到空气污染的侵袭。细微的污染颗粒通过粘液从呼吸道清除，最终进入肠道，”埃德蒙顿阿尔伯塔大学的胃肠病科学家凯伦·马德森（Karen Madsen）说。
一些证据表明，吸入细微颗粒或烟尘可能会扰乱免疫系统，并通过使肠道更具渗透性并改变其正常细菌来引发肠道炎症。
主要来自燃料燃烧的微小空气悬浮颗粒是一个世界性问题。据美国肺脏协会称，在美国，超过 4400 万人居住在细颗粒物超过联邦健康标准的地区。
埃德蒙顿是阿尔伯塔省的首府，在 2010 年，其年平均细颗粒物含量位居加拿大城市之首，与芝加哥的水平相似，而芝加哥的规模几乎是其三倍。森林火灾、汽车尾气和家庭及企业供暖燃料是阿尔伯塔省的主要污染源。
在里瓦杰的祖国加拿大，据认为有百分之一半的人口患有肠道疾病——是任何国家中发病率最高的。高发病率可能有许多原因。包括马德森和里瓦杰自己的医生，阿尔伯塔省卡尔加里大学的胃肠病学家吉拉德·卡普兰（Gilaad Kaplan）博士在内的加拿大科学家正在环境中寻找线索。
卡普兰说：“了解风险因素可以帮助我们降低风险，并防止人们首先患上这种疾病。”
然而，“我们对空气污染可能在胃肠道疾病中起到的作用的理解还处于非常早期的阶段，”渥太华东安大略省儿童医院的儿科胃肠病学家埃里克·本奇莫尔（Eric Benchimol）博士说。
卡普兰及其同事的一项研究发现，在英国，5 至 23 岁之间接触较高水平的二氧化氮（一种交通尾气的成分）的人患克罗恩病的可能性是接触较少人群的两倍以上。然而，新诊断出的肠道疾病病例与总的空气污染水平之间没有发现关联。
此外，一项威斯康星州的住院研究发现，2002 年，高空气污染排放与肠道疾病住院率增加 40% 相关。作者考虑了碳 monoxide、二氧化硫、一氧化二氮、挥发性有机化学物质和细颗粒物。
“我认为空气污染是克罗恩病或溃疡性结肠炎的原因吗？绝对不是，”卡普兰说，“但它可能会导致这些疾病发展的复杂性。”
卡普兰的团队还发现，在蒙特利尔和埃德蒙顿，当某些空气污染物的水平升高时，15 至 24 岁年轻人因不明原因的腹痛而就诊急诊室的次数略有增加。
另一项研究发现，雾霾与阑尾炎之间存在联系。对 2004 年至 2008 年间加拿大 12 个城市超过 35,000 人的研究发现，高浓度的臭氧（雾霾的主要成分）与阑尾破裂的风险增加有关。卡普兰及其同事估计，在过去七天内，臭氧平均每增加 16ppb，阑尾破裂的风险就会增加 11% 到 22%。
目前尚不清楚空气污染究竟如何导致胃肠道疾病，但一些专家认为细菌可能与此有关。在肠道疾病发展中涉及的 160 个基因区域中，有许多也调节免疫系统如何识别并与存在于人类肠道中的数万亿细菌相互作用。
马德森说：“在肠道中，免疫系统和居住在那里的细菌之间存在一道屏障。维持这道屏障非常重要。”
空气污染颗粒可能会通过使肠道对细菌更具渗透性，并可能改变细菌的组成来破坏屏障。对小鼠的研究表明，污染颗粒会使肠道更具渗透性。
卡普兰说：“这些变化会导致炎症，并可能使在基因上易患炎症性肠病的人患上该病。”马德森补充说，肠道渗透性加上基因缺陷“真是双重打击”。
其他研究表明，空气污染可能会导致一种叫做细胞因子的炎症颗粒在全身（包括肠道）循环增加。其中一些颗粒可能在肠道疾病的发展中发挥作用。
“肠道微生物组和免疫系统之间的相互作用是 IBD 研究的前沿。空气污染研究看起来很有希望，但现在要确定这种联系是否真实还为时过早，”纽约大学朗格尼医学中心的胃肠病学家梅丽莎·罗森（Melissa Rosen）博士说。
尽管如此，像里瓦杰这样的患者可能永远无法确定他们疾病的确切原因。
除了空气污染外，吸烟、维生素 D 水平低、在城市环境中长大以及食用大量肉类和糖类都被认为是肠道疾病的风险因素。
“没有哪个因素可以解释整个故事。每个因素都只是一个不完整谜题的一部分。我们现在才开始收集碎片，并开始将它们放在桌子上，”卡普兰说。
里瓦杰没有过多考虑是什么因素可能导致了他的疾病。“当我第一次被诊断出来时，我不想听医生说我可能无法再达到那个水平。像任何运动员一样，我想成为一个例外。”
但身体上的限制证明太大了。两年后，里瓦杰永久地挂起了他的滑冰鞋。“最令人沮丧的事情之一是无法按我自己的意愿退役，”他说。
多年的肠道炎症也对他的身体其他系统造成了损害。里瓦杰患有最高级别的肝硬化；他将在未来几年需要一个新的肝脏，并可能面临切除整个大肠。
“对我个人而言，我不知道这项研究是否会有什么影响，”他说。“但我的四个孩子，他们患这种疾病的风险更高，我希望它能帮助他们。”