综述:消防员的急性和慢性炎症:一项叙述性综述

《Mutation Research - Reviews in Mutation Research》:Acute and chronic inflammation in firefighters: A narrative review

【字体: 时间:2025年11月20日 来源:Mutation Research - Reviews in Mutation Research 6.4

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  本文系统综述了消防员在火灾暴露中急性与慢性炎症的生物学标志物变化,发现IL-6、IL-8和TNFα在急性期显著升高,且IL-6在慢性期持续偏高(5项研究)。长期炎症与心血管疾病、癌症风险相关,但CRP在急性期变化不大。研究建议加强职业暴露监测和抗炎干预策略。

  消防员在执行任务时面临多种职业风险,这些风险不仅包括物理伤害,如建筑倒塌、化学爆炸和烟雾吸入,还涉及反复暴露于燃烧产物对多个生理系统的潜在危害。2022年,国际癌症研究机构(IARC)的专家小组评估了职业暴露作为消防员的致癌风险,得出结论认为职业暴露作为消防员对人体具有致癌性(第1组)。尽管专家小组的结论并非完全一致,但研究确定慢性炎症是癌症的关键特征之一,并且是消防员职业致癌性的重要促成因素。因此,本综述旨在总结消防员中急性与慢性炎症的证据,以更深入地理解消防员群体中炎症的程度,并探讨减少炎症及其相关慢性疾病风险的策略。

炎症是免疫系统对损伤、感染或有害刺激的一种自然反应。在正常情况下,急性炎症在初始阶段对于清除病原体和修复受损组织至关重要,而在炎症后期则逐渐过渡为抗炎状态,以防止组织损伤的持续加重。然而,当急性炎症反应过度或无法恢复正常时,可能会导致慢性炎症。慢性炎症与多种疾病状态有关,包括癌症、心血管疾病、2型糖尿病和抑郁症等。因此,理解消防员群体中的炎症水平对于制定降低炎症及相关疾病风险的策略至关重要。

在本综述中,我们分析了消防员中涉及急性与慢性炎症的生物标志物,包括C反应蛋白(CRP)、干扰素γ(IFNγ)、白细胞介素(IL)1β、IL-6、IL-8、IL-10和肿瘤坏死因子α(TNFα)。这些标志物的测量结果被分为三种类型:急性炎症(暴露后2-6周内)、慢性炎症(>2-6周后)以及实验研究(在无燃烧排放的条件下)。研究发现,消防员在暴露于结构火灾和野外火灾后,多种炎症标志物会出现急性升高,而慢性炎症则主要体现在IL-6、IL-1β、CRP和IL-8等指标上。此外,实验研究还表明,体力活动和高温环境可能对IL-6和TNFα的急性升高产生影响,而CRP则似乎对实验性模型中的消防员暴露不敏感。

从现有研究来看,IL-6在消防员暴露后显示出最为显著的急性升高,尤其是在暴露于结构火灾和野外火灾后的数小时到数天内。此外,一些研究发现,消防员在暴露于火灾后的3个月至数周内,IL-6水平仍保持升高。这些发现表明,消防员在执行任务时,IL-6可能经历一种持续的炎症反应,这可能与其职业暴露的频率和强度有关。值得注意的是,虽然IL-6在急性暴露后有显著升高,但在慢性暴露中,其变化幅度可能与个体的适应性有关。

IL-8作为另一种重要的促炎细胞因子,在消防员暴露后的短时间内也会出现急性升高。例如,在野外火灾暴露后,IL-8水平会显著增加,而在结构火灾暴露后,某些研究发现其水平在暴露后仍保持升高。这种持续的炎症反应可能与消防员长期暴露于有害物质有关,例如燃烧产生的烟雾和有害颗粒物。此外,实验研究显示,高强度的体力活动和高温环境可能促进IL-8的分泌,表明这些因素可能在消防员的炎症反应中起到重要作用。

TNFα是另一种促炎细胞因子,其在急性暴露后有时会升高,有时则保持不变。这可能与研究中测量的时间点有关,例如在暴露后数小时或数天内进行测量时,TNFα的水平可能因个体差异和生理适应性而有所不同。在慢性暴露的情况下,一些研究发现,消防员的TNFα水平可能比非消防员群体更高,这可能与长期接触有害物质有关。然而,TNFα的慢性升高可能并不常见,这可能与研究设计和样本量有关。

IL-10作为一种重要的抗炎细胞因子,其在消防员暴露后的反应较为复杂。某些研究发现,IL-10水平在暴露后会下降,而另一些研究则显示其水平保持不变或略有升高。这种变化可能与消防员的个体差异、暴露的类型和持续时间有关。此外,一些研究指出,IL-10的水平可能受到体力活动和高温的影响,表明这些因素可能在消防员的抗炎反应中起到一定的调节作用。

CRP是一种重要的炎症标志物,尽管它不是细胞因子,但其水平通常与炎症反应相关。研究发现,消防员在暴露于结构火灾和野外火灾后,CRP水平通常不会显著升高,但在某些情况下,例如高强度的训练和暴露于多种有害物质时,CRP可能会出现短暂的升高。然而,CRP的慢性升高可能与消防员的健康状况有关,例如其肺功能和运动能力。此外,CRP水平的升高可能与消防员的运动训练有关,表明适当的运动可能有助于降低CRP水平,从而减少慢性炎症的风险。

尽管已有大量研究关注消防员中的炎症反应,但仍存在一些挑战。例如,高灵敏度的细胞因子检测方法成本高且需要专业人员操作,这可能导致结果的可变性。此外,不同研究中测量的时间点不同,可能影响炎症标志物的解读。由于炎症反应具有动态性,因此需要在不同时间点进行多次测量,以更全面地了解消防员的炎症状态。此外,炎症标志物的水平可能受到多种因素的影响,包括心理压力、睡眠不足、慢性感染和环境暴露,因此在研究设计中需要考虑这些因素,以确保结果的准确性和可比性。

慢性炎症在消防员中可能对健康产生广泛的影响。它不仅与癌症风险相关,还可能增加心血管疾病、2型糖尿病和抑郁等慢性疾病的发生率。此外,慢性炎症还可能影响消防员的免疫系统,导致免疫细胞的衰老和功能障碍。这些炎症反应可能与消防员长期暴露于有害物质有关,例如燃烧产物、重金属和有害颗粒物。因此,为了减少这些风险,需要制定更有效的干预措施,包括定期的炎症标志物检测、适当的休息和恢复时间以及优化训练和暴露条件。

未来的研究应关注如何通过机制研究了解特定有毒物质如何引发炎症通路,以及如何通过基因-环境相互作用和氧化应激等途径影响消防员的健康。此外,还需要开展纵向队列研究,以跟踪不同消防员群体中的生物标志物变化和疾病进展。随着技术的进步,例如可穿戴传感器和更精确的暴露模型,可以进一步提高研究的准确性和相关性。同时,研究还应探索性别和年龄相关的炎症反应差异,并评估从药物干预到组织管理的多种策略。新兴的研究表明,神经炎症与心理健康之间存在联系,因此未来的研究应更加关注这一领域,以更好地理解消防员在长期暴露于有害物质后的健康风险。

总之,消防员在执行任务时,无论是急性还是慢性炎症,都可能对其健康产生深远影响。因此,有必要采取措施来减少这些炎症反应,包括改善工作条件、优化训练计划和加强健康监测。通过深入研究炎症机制,制定针对性的干预策略,可以有效降低消防员的健康风险,提高其长期健康状况。
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