一粒の塵の旅

著者: 西安医科大学、Cen Keqin、Bao Yi、Zhou Yi

イラスト：Cen Keqin 西安医科大学

評者: Xiao Xinli、西安交通大学准教授

こんにちは、みんな！私は小さなシリコンの粉です。大きさは小さいですが、私の家族は巨大です。私たちは人間の鉱山、採石場、トンネル、石英粉工場、ガラス工場から来ています。私たちはこの「世界」に住んでおり、誤って人体の中に吸い込まれ、人体の中での旅を始めました。

直径は1～2ミクロンで、四面体のように見え、主に二酸化ケイ素で構成されています。私たちが呼吸するたびに、人間の呼吸器系は厳密な検査を行っています。 5ミクロンを境界として、直径が5ミクロンを超えるシリカ粉塵粒子は、人間の上気道を通過する際に気道粘膜の表面に付着し、粘液繊毛クリアランスシステムによって除去され、最終的に人間の咳とともに体外に排出されます。直径が 5 ミクロン未満の粒子は肺に吸い込まれ、直接肺胞に到達する可能性があります。私はスリムな体型のおかげで、呼吸器系を通過して人体に入ることに成功しました。重要なのは、粒子が小さければ小さいほど、病原性が高くなるということです。私のような1〜2ミクロンの大きさの四面体粒子は、最も病原性が強いのです！

図1 著作権画像、転載禁止

次に、肺胞まで行き、肺胞中隔や気管支の周りに集まったマクロファージに食べられてしまいます。私の主成分であるシリカは水と反応してケイ酸を形成します。ケイ酸のヒドロキシル基は、マクロファージのファゴリソソーム膜上のリン脂質またはリポタンパク質の水素原子と水素結合を形成し、それによってリソソーム膜の安定性と完全性を変化させ、膜の破裂を引き起こします。リソソームが破壊されると、さまざまな加水分解酵素が放出され、マクロファージが分解され、私たちのようなシリカの塵粒子が再び放出されます。しかし、良い時は長くは続かない。自由な状態の私たちは、再び他のマクロファージに食い尽くされるでしょう。このプロセスは何度も繰り返され、シリカの粉塵を飲み込んだマクロファージが増殖して局所的に凝集し、初期の細胞結節を形成します。

崩壊したマクロファージと活性化したマクロファージはどちらも、マクロファージ成長因子、インターロイキン、フィブロネクチン、腫瘍壊死因子などのさまざまなサイトカインや炎症性メディエーターを放出し、人間の肺組織に炎症反応を引き起こし、線維芽細胞の増殖とコラーゲン繊維の形成を促進し、肺線維症につながります。このプロセスは何度も繰り返されます。私たちは絶えず人体に吸い込まれ、肺に蓄積され、そこでマクロファージに取り込まれ、再び放出されます。肺の病変が進行して悪化するにつれて、線維芽細胞が増殖し、コラーゲン繊維が増加し続け、同心円状または螺旋状に配列し、最初の細胞結節が徐々に繊維性珪素結節に変化します。コラーゲン繊維はさらに変性して融合し、均質で半透明のすりガラスのような物質に変化することもあります。これはよく「ガラスの劣化」として耳にする現象です。このとき、シリカノジュールは典型的なガラスノジュールを形成します。隣接する珪肺結節は互いに癒着することがあり、結節の中心部は虚血や低酸素症により壊死や液化を起こし、珪肺空洞を形成することがよくあります。偏光顕微鏡を使用すると、人間はシリカ結節や病変した肺組織内のシリカ塵粒子を私たちと同じように観察することができます。

長年にわたり、私たちは人間の呼吸器系にますます大きな害を与えてきました。最終的に、人間の肺は縮み、硬化し、線維化し、触るとざらざらした感触がある、灰白色で硬い、円形または楕円形のさまざまなサイズのシリカ結節で覆われることになります。もちろん、病変は胸膜にも影響を及ぼし、胸膜肥厚を引き起こします。広範囲にわたる肺線維症により、結核に対する体の抵抗力が低下します。そのため、珪肺症の患者は肺結核にかかりやすく、また二次的な細菌感染やウイルス感染も起こりやすく、呼吸不全を引き起こす可能性があります。末期の患者は閉塞性肺気腫を呈することが多く、激しい咳により肺胞が破裂し、自然気胸を引き起こす可能性があります。肺組織の広範な破壊、毛細血管の減少、肺細動脈のけいれんや硬化などにより、肺循環抵抗が増加し、肺高血圧、右室肥大・拡張が起こり、最終的には慢性肺性心へと進行し、右心不全で死亡することもあります。

図2 著作権画像、転載禁止

シリカの塵の粒子である私は、自分の体をコントロールすることができません。呼吸を通して人体に入る限り、この旅の途中で「一時停止ボタン」を押すことはできません。人体から排出されることはなく、元に戻すこともできません。たとえ人々がシリカ粉塵の作業環境から離れたとしても、肺に残った私たちは病気を引き起こし続け、肺病変を進行させ続けることになります。人間は通常、シリカ粉塵にさらされてから 10 ～ 15 年後にこの病気を発症します。病気はゆっくりと進行しますが、最終的には呼吸不全や心不全に陥り、死に至ります。この瞬間、人間の体内の塵粒としての私の旅も終わりを迎える。

人類がこのような結末を迎えたくないのであれば、ヒトの体内への侵入を防ぐ方法を見つけなければなりません。そして、その鍵となる対策は予防です。まず第一に、私たちはそれを思想的に十分に重視し、科学普及のプロパガンダをしっかり行い、人類に与えている害を認識しなければなりません。第二に、人体に吸入されないように防護対策を講じるには、次のような対策が考えられます。

•生産工程を改革し、作業環境の粉塵を減らし、湿式作業を採用し、換気と粉塵除去を行い、空気中の粉塵濃度を定期的に監視します。

•粉塵防止操作手順を遵守し、作業中は防塵服とマスクを着用し、個人保護措置を講じてください。

• 定期的に健康診断と胸部X線検査を受け、病気を早期に発見し、できるだけ早く治療を受けましょう。ほこりっぽい仕事を辞めた人も定期的にフォローアップする必要があります。

• 工業・鉱山地域の労働者の結核予防と管理を強化し、適時にBCG予防接種を実施し、結核を合併した珪肺症の発生率を低下させます。

• 積極的に運動し、栄養を改善し、体力を高め、呼吸器疾患の予防に重点を置きます。

人間と友達になりたいけど、「火と水は混ざらない」。私が人類に伝えられるのはただ1つの言葉だけです。どうか覚えておいてください。「ほこりから離れてください、健康第一です！」