在最近的一项由美国国立卫生研究院部分资助的跨机构研究中，研究人员报告称，当健康的人类呼吸道暴露于干燥空气中时，其脱水和炎症的风险会增加，这种情况预计会随着全球变暖而加剧。人类呼吸道的炎症与哮喘、过敏性鼻炎和慢性咳嗽等疾病有关。
研究人员表示，随着地球大气层温度升高，相对湿度基本保持不变，大气的一个特性——蒸气压差（VPD）将以较快的速度增加。VPD 是衡量空气对水分需求的一种指标。VPD 越高，水分蒸发速率越快，从而导致行星生态系统脱水。
基于数学预测和实验，研究人员现在解释说，较高的 VPD 可以使上呼吸道脱水，并触发身体的炎症和免疫反应。在3月17日发表于《Communications Earth & Environment》的完整报告中，他们还指出，口呼吸（其发生率也在增加）和更多地暴露在空调和加热的室内空气中也会加剧这种脱水和炎症。
“空气干燥程度与空气质量一样重要，管理我们呼吸道的水分与保持其清洁同样重要。我们的研究结果表明，所有暴露在大气中的黏膜，包括眼黏膜，在干燥的大气环境中都面临风险。”该研究的主要作者、约翰·霍普金斯大学医学院兼职教授大卫·爱德华兹说道。
爱德华兹和他的团队首先研究了植物中发生的蒸腾作用（一种水分流失过程）是否会在暴露于干燥空气环境中的上呼吸道黏液中发生。高蒸腾率已被证明会导致植物叶片内细胞的破坏性压缩，威胁植物生存。研究团队还试图观察这种压缩是否发生在上呼吸道细胞中。
研究人员将人类支气管上皮细胞暴露于干燥空气中。暴露后，评估这些细胞的黏液厚度和炎症反应。暴露于干燥空气（具有高 VPD）的细胞显示出较薄的黏液和高浓度的细胞因子，这是细胞炎症的标志。这些结果与理论预测一致，即在干燥环境中会发生黏液变薄，并产生足够的细胞压缩以触发炎症。
研究团队还在动物模型中证实了正常平静呼吸（也称为潮式呼吸）期间会发生炎症性黏液蒸腾。研究人员让健康的鼠和有预先存在的呼吸道干燥症状的鼠（这在慢性呼吸系统疾病中很常见）间歇性暴露于一周的干燥空气中。预先存在脱水症状的鼠肺部出现了免疫细胞，表明高炎症反应，而仅暴露于湿润空气的鼠则没有这种现象。
根据该团队进行的一项气候模型研究，他们预测到本世纪下半叶，由于气温升高和空气更干燥，美国大部分地区将面临更高的呼吸道炎症风险。
研究人员总结说，这些结果对身体其他生理机制也有影响，尤其是干眼症和眼睛黏液衬里中的水分运动。
“这篇论文是医学领域的游戏规则改变者，因为人类黏膜脱水目前是对人类健康的关键威胁，随着全球变暖的持续，这一威胁只会增加，”该研究的共同作者、约翰·霍普金斯医学院威尔默眼科研究所的刘易斯·J·奥特眼科教授贾斯汀·汉斯博士说。“如果没有解决方案，未来几年人类黏膜将变得越来越干燥，导致慢性炎症及其相关疾病的增加。”
“了解我们的呼吸道在暴露于干燥空气时如何脱水可以帮助我们通过有效的行为改变和预防或治疗干预来避免或逆转脱水引起的炎症影响，”爱德华兹说。
这项研究的合作者和作者包括波士顿大学的奥蕾莉·爱德华兹、丹·李和林颖王；伦敦帝国学院的基安·范·钟；Sensory Cloud Inc. 的迪恩·巴塔和安德烈亚斯·比尔斯坦；伊利诺伊理工学院的因迪卡·恩迪里斯辛格和布里特·伯顿·弗里曼；以及北卡罗来纳大学的马克·古泰、亚历山德拉·利夫拉吉-布特里科和布莱恩·巴顿。作者们报告说没有利益冲突。
这项研究的部分资金来自美国国立卫生研究院的 R01HL125280、P01HL164320 和 P30DK065988 授予的资助。
来源：
约翰·霍普金斯医学院
期刊参考：
爱德华兹，D.A.等人 (2025) 全球变暖风险导致人类呼吸道脱水和炎症。《Communications Earth & Environment》。doi.org/10.1038/s43247-025-02161-z。
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