外在暴露體
環境暴露
外在世界與內在生物反應
每一天,我們都透過呼吸的空氣、感受到的氣味、攝取的食物,以及與肌膚接觸的各種物質,持續接收來自周遭環境的訊號。
人體內的基因表現、代謝活動、荷爾蒙調節,以及神經與免疫系統,持續對這些外在訊號作出反應。隨著時間累積,外在暴露與內在生物反應的交互作用,逐步影響肌膚、情緒及整體身心狀態。
這正是 A&S 關注暴露體科學的原因:
我們希望解明日常暴露如何轉化為生物反應,並探索如何透過科學與應用設計,降低不利影響、支持長期健康。
整合外在因素、內在因素與暴露動態,理解人類健康的形成
環境暴露
生活方式與個人因素
暴露隨時間的變化
每個人在不同時間與空間中,所形成的獨特暴露樣貌
外在(環境)
內在(個體)
暴露動態(時間)
個人暴露體
建立可量化的暴露體生物影響參考依據
A&S 致力於解明外在暴露與內在生理因素如何相互作用,進而影響人類健康與生理功能。環境、生活方式、生物反應與健康狀態之間存在複雜且持續變動的關係。我們透過研究方法及科學導向的解決方案,探索其中的作用路徑與調節機制。
為建立系統性的評估方法,A&S 正開發暴露體生物影響指數(Exposome Biological Impact Index,EBII)。此指數以科學模型與演算法整合暴露負荷、個體易感性、生物韌性及時間等因素,嘗試建立可量化的研究參考指標,用以探索暴露體隨時間可能產生的相對生物影響。
可量化的
參考指標
環境暴露
來自個體外部的各類非遺傳性暴露。
空氣、紫外線、噪音、氣候
污染物、金屬、農藥
病原體、過敏原、微生物群
都市生活、工作、室內環境
微塑膠、水、食品污染物
生活方式與個人因素
個體內部的內源性因素,以及可調整的因素。
飲食與營養、身體活動、睡眠、心理壓力、
吸菸、飲酒、藥物使用、社交互動
先天因素、遺傳與表觀遺傳、免疫功能、發炎、
氧化壓力、代謝、內分泌狀態、腸道微生物群、神經內分泌功能
暴露體科學的
第三個維度
暴露的時間特性一直是相關研究的重要議題。A&S 創辦人顏郁文 博士進一步在本研究架構中,將「暴露動態」明確界定為獨立的第三個核心維度,與外在暴露體及內在暴露體並列,以凸顯時間因素在生物影響評估中的重要性。
此架構旨在描述並量化暴露的強度、持續時間、發生頻率、關鍵時機、混合暴露的交互作用,以及生命歷程中的累積效應。
暴露隨時間變化的六大面向
接觸多少
劑量與濃度
持續多久
暴露時間長度
多常發生
單位時間內的發生次數
何時發生
一天中的時段、星期、季節、生命階段
同時接觸什麼
共同暴露及其關聯
一生累積多少
依時間加權的累積劑量
健康影響可能隨時間逐步形成,而健康狀態的改變,也可能反過來影響後續暴露與生物反應。
累積的外在暴露、內在因素與時間動態
發炎、氧化壓力,以及神經內分泌與代謝變化
韌性下降、修復受損、生理恆定失衡、功能衰退
逐步影響身體、心理與長期身心健康
暴露累積生物反應老化軌跡轉變健康狀態改變
從上游到下游,跨越不同生物層級的連鎖反應
外在暴露、內在因素、暴露動態
物理、化學、生物、社會及生活方式
吸入、攝入,以及皮膚與黏膜吸收
決定生物有效劑量
氧化壓力、發炎
內分泌與免疫及代謝失調
DNA 損傷、表觀遺傳變化
細胞壓力與損傷
組織功能異常、器官系統影響
老化軌跡改變
急性影響、慢性健康問題
發育與生殖影響
身心健康下降
健康長壽受損
生物影響不僅取決於暴露負荷,也受到個體易感性與調適能力的共同影響。
透過四個相互作用的維度,建立生物影響的概念性估算架構。
物理、化學、生物
社會、生活方式、感官
暴露越高 E 越高
遺傳、表觀遺傳、年齡
基礎健康、既有疾病
易感性越高 S 越高
修復能力、免疫防禦、解毒
代謝彈性、恢復能力
保護能力
韌性越高 R 越高
持續時間、頻率、時機
累積負荷、生命歷程階段
暴露時間越長 T 越高
ε 為確保數值穩定性而加入的小常數。
此公式僅為初步概念性近似模型;實際生物關係可能涉及非線性變化、時間動態與多重回饋機制。
從 EBII 理解不同層級的生物影響
較大的估算生物影響
較小的估算生物影響
DNA 損傷、氧化壓力、表觀遺傳變化
發炎、細胞衰老、訊號傳遞受損
組織功能異常、多系統影響
韌性、恢復與適應能力下降
健康壽命、身心安適、功能與生活品質的變化