2024年4月美國心臟協會發行的官方期刊—《中風》刊出了一篇研究論文,該論文是由中國浙江大學醫學院教授,同時也是附屬兒童醫院的王建兵醫師(Jianbing Wang)所領導完成的,研究發現夜間室外人造光線會影響大腦的健康,同時增加中風的風險。雖然之前的科學證據已經將明亮的人造光與心血管疾病發生聯繫在一起,但尚未將夜間暴露與中風風險之間的關係,加以連結。
中風是導致人類殘疾和死亡的主要原因之一,找出危險因子,並加以改正,是降低中風發生率的重要手段,目前已知,除生活方式的危險因子須加以控制外,醫學界對於環境風險因子也呼籲大家應積極控制(像是空氣汙染和光汙染等等)。
全球約80%人口生活在光汙染環境中,人造光易影響人體生物時鐘
夜間室外人造光線屬於非自然光,用來增強夜間環境的可見度,從而提高人類夜間活動的安全性和便利性。然而,人造光線的使用也同時導致全球約80%的人口,生活在光汙染的環境中。
現階段,人造光源包括螢光燈、白熾燈和LED光源,它們的光譜功率分佈(各波段輻射功率)明顯不同,例如LED在短波段(藍光)達到峰值輻射功率,而白熾燈則在長波段(紅光)達到峰值輻射功率。這些人造光線可以被皮膚或眼睛視網膜所感知,混淆腦袋裡的生物時鐘調節中心,進而影響內分泌和自主神經系統的正常運作。
例如:褪黑激素就是腦部松果體在夜間分泌的一種激素,有助於促進睡眠和調節時差反應,並且其對藍光(460-480nm)特別敏感。晚上過度暴露在人造燈光下,就會抑制褪黑激素的產生,並且透過擾亂睡眠模式和縮短睡眠時間來損害人類的晝夜節律,最終導致疾病的產生。也由於生物時鐘對人類的重要性,遂於2017年將「諾貝爾生理學或醫學獎」頒給了發現晝夜節律分子機制的三位科學家。另外,美國心臟協會的《Life's Essential 8》註1也已經將良好睡眠列為健康生活方式和促進心血管健康的八種措施之一。
圖/研究利用衛星影像評估室外夜間光線的暴露強度,並依照強度將受試者分成四組。Pexels by Karol D
耗時6年追蹤研究:夜間暴露在室外光線程度最高者,中風風險增加43%
王建兵教授於2015年至2018年,在中國寧波市(人口約820萬)招募了4萬7,516名居民,招募者先接受面對面問卷調查和健康檢查,篩選沒有任何腦血管疾病以及各種條件後,最終共有2萬8,302名的參與者,平均年齡為61.5歲,其中59.4%為女性。
研究利用衛星影像評估室外夜間光線的暴露強度(幅亮度nW/cm2/sr),並依照強度將受試者分成四組(Q1~4),中風病例則是由醫院確診,接著對參與者進行6年的追蹤,期間有1,278人發生中風,包括777例缺血性(血栓引起)和133例出血性(血管破裂),與夜間暴露在室外光線程度最低的人相比(Q1組),夜間暴露在室外光線程度最高的人(Q4組),中風風險增加43%。
該論文也有同時分析PM2.5(主要是汽油、石油、柴油或木材燃燒的排放物)、PM10(主要來自灰塵和煙霧)以及氮氧化物(汽車、卡車和巴士、發電廠和越野設備的排放物)等空氣汙染物對中風的風險影響,但由於筆者只想討論人造光線,因此空汙部分在此就不予贅述。
當然,此次的研究依然存在一些局限性,像是沒有考慮參與者室內照明情況,以及參與者是否使用遮光窗簾等設施的數據。此外,利用衛星影像評估室外夜間光線時,捕獲藍色光源的能力較弱,有可能導致夜間室外光的評估有些微偏差。最後,因為研究的人群僅僅來自中國的一個城市,因此往後需要更大規模的研究來加強這項發現。
但不論如何,這次的研究已經表明,夜間戶外人造光暴露可能是腦血管疾病一項新的危險因子。因此,建議居住在人口稠密、汙染嚴重的城市地區的人們,應注意光汙染的危害。另外,在政府部門方面,也需要制定更有效的政策和預防策略,以減輕人造光線與空汙等環境因素對國民所造成健康方面的危害。
註1:Life's Essential 8為健康飲食、適當運動、戒菸、良好睡眠、保持體重、維持正常膽固醇、預防或控制糖尿病以及維持正常血壓等8項。
(本文作者為潘懷宗博士/藥理學教授)