我们常以为,剪下的脚趾甲只是身体的废物。然而,科学家发现,它其实是一份被忽视的生物档案,悄悄记录着我们与环境之间的长期接触史。
近期,加拿大卡尔加里大学的一项研究指出,脚趾甲中微量的放射性铅元素,能够揭示一个人是否在多年间暴露于氡气环境中。氡是一种无色无味的天然放射性气体,长期吸入会增加肺癌风险,却往往难以被察觉。通过脚趾甲这一简单样本,研究者首次证明,可以重建个人的氡暴露历史,为那些从未吸烟却患上肺癌的人群提供新的解释。

脚趾甲居然能预测肺癌(图片来源:作者使用AI生成)
氡气——被忽视的致癌风险
氡是一种天然放射性惰性气体,在地壳中由铀-238的衰变产生。它无色、无味,肉眼和嗅觉均无法识别。氡通过岩石、土壤或地下水释放,可沿建筑物地基裂缝、管道缝隙进入室内。由于氡比空气重,在通风不良或封闭环境中容易积聚,其浓度常在冬季或地下空间显著升高。
当人体吸入氡气后,氡在呼吸道内衰变生成一系列短寿命的放射性子体,如钋-218、铋-214和铅-210。这些带电粒子可附着在肺部上皮细胞表面,释放α粒子,损伤细胞DNA。
若修复机制受限或累积损伤过多,细胞可能出现突变并最终恶变。多项流行病学研究显示,长期暴露于高浓度氡环境可显著增加肺癌发生风险。世界卫生组织报告指出,平均每增加100贝可(是放射性活度的国际单位,表示每秒有一个原子发生放射性衰变)每立方米的室内氡浓度,肺癌风险上升约16%。
氡已被确认为全球继烟草之后导致肺癌的第二大病因。据加拿大国家数据统计,约两成肺癌患者从未吸烟,但他们的居住环境中长期存在较高氡浓度。与吸烟史不同,个人对氡暴露缺乏感知,也难以准确回忆和报告居住环境的氡水平。这使得相当一部分高风险人群无法进入现有的肺癌早筛体系。
目前,一些国家已制定建筑防氡标准并推广氡检测,但在老旧建筑、农村住宅或寒冷地区,氡问题仍较普遍。由于氡的释放与地质结构和建筑通风条件密切相关,即使同一城市中,不同房屋间的浓度也可能相差数倍。对公众而言,这种不可见的风险长期被忽视,而其健康影响可能在多年后才逐渐显现。

老旧建筑、农村住宅或寒冷地区氡的含量比较高(图片来源:作者使用AI生成)
脚趾甲中的放射性记录
为了寻找评估长期氡暴露的生物学指标,加拿大卡尔加里大学的研究团队提出了一种新的方法,通过测定脚趾甲中放射性铅同位素的含量,推断个体过去多年的氡接触水平。氡在体内衰变后会形成铅-210,这种放射性元素可被人体当作普通铅储存在骨骼、皮肤、毛发和指(趾)甲等缓慢更新的组织中。由于脚趾甲的生长周期较长,通常可反映数月至数年的累积暴露情况。

氡在体内衰变后会形成铅-210(图片来源:参考文献[1])
研究人员在《Environment International》发表的论文中报告,他们使用高灵敏度的多收集电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)技术,检测了39名加拿大志愿者的脚趾甲样本。这些受试者分别居住在高氡暴露区和低氡暴露区,部分人在数年前已对住宅进行了氡治理。分析结果显示,长期居住在高氡环境中的人群,其脚趾甲中铅-210含量显著升高,平均为每纳克稳定铅0.298飞克,而低氡组仅为0.075飞克,两者相差近四倍。
更值得注意的是,即便受试者在数年前降低了居住环境中的氡浓度,其脚趾甲中仍检测到较高的铅-210水平。这说明铅-210在体内的清除速度较慢,可以长期保留在角蛋白组织中,从而成为评估历史氡暴露的稳定指标。研究还发现,这一指标与性别、年龄、吸烟史或饮食中野味肉类的摄入量无显著相关性,表明它主要反映环境中的氡吸入量。
总结
这项方法可为评估非吸烟人群的肺癌风险提供新的途径。由于脚趾甲样本获取方便、储存稳定且无需侵入性操作,它有潜力成为大规模人群健康监测的一部分。目前,研究者正开展更大样本的验证试验,通过检测居家氡浓度并分析脚趾甲中的放射性铅,验证这一方法的可靠性与推广价值。
氡气虽然看不见、摸不着,但其健康影响是真实且可量化的。科学的方法让这种隐形风险第一次被确证并可被追踪,这是预防性医学向前迈出的重要一步。
参考文献:
[1] Miller, Kerri A., et al. "Quantitative assessment of the radon (222Rn) decay product 210Pb in human toenails as a sensitive measure of personalized long-term radon gas exposure history." Environment International (2025): 109781.
[2] Gaskin, Janet, et al. "Global estimate of lung cancer mortality attributable to residential radon." Environmental health perspectives 126.5 (2018): 057009.
[3] Lorenzo-González, María, et al. "Lung cancer and residential radon in never-smokers: A pooling study in the Northwest of Spain." Environmental research 172 (2019): 713-718.
[4] Corrales, Luis, et al. "Lung cancer in never smokers: The role of different risk factors other than tobacco smoking." Critical reviews in oncology/hematology 148 (2020): 102895.
策划制作
作者丨杨超 深圳理工大学
审核丨赵宝锋 辽宁生命科学学会 研究员
来源: 科普中国新媒体
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