《基於代謝組學分析的 PM 2.5 毒性機制研究》是依託北京工商大學，由史純珍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於代謝組學分析的 PM 2.5 毒性機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：史純珍
- 依託單位：北京工商大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
PM 2.5 對人體健康有著顯著危害。目前我國多個城市PM 2.5 嚴重超標，已成為需重點控制的大氣污染物。儘管大量的流行病學和毒理學研究證實大氣污染與心肺系統疾病發病率和死亡率的增加顯著相關，但對於大氣顆粒物的理化性質與健康效應之間的關係仍不清楚，其危害機制亟待深入研究。本項目從PM 2.5 顆粒物中不同毒性組分之間的協同或拮抗效應、與其相對應的生物學機制角度出發，在代謝組水平上開展PM 2.5 的安全風險評價研究。具體內容包括：建立基於顆粒物毒性組分的定量表征方法與代謝組學分析平台，研究不同毒性組分及PM 2.5 暴露濃度下的大鼠代謝輪廓差異，利用潛在的生物標誌物追蹤PM 2.5的暴露及代謝途徑，研究毒性組分變化與其生物回響之間的相關性，以及相應的代謝機理與毒性機制。研究結果將幫助準確識別影響健康的環境因素，定量評價PM 2.5暴露下的健康風險，為加強顆粒物污染防治提供重要的理論依據。
結題摘要
建立了基於氣相色譜-質譜聯用技術（GC-MS）分析大氣細顆粒物（PM2.5）滴注對小鼠肺、肝組織代謝輪廓影響的研究方法。通過分析組織細胞內代謝物的變化，研究不同濃度PM2.5對小鼠肺、肝組織代謝的毒性機制。鼻腔分別滴注0、7.5、20、37.5 g/L的PM2.5懸液，提取胞內物質、預處理後進行GC-MS分析，結合主成分分析(PCA)、偏最小二乘判別分析（PLS-DA）進行數據解析，通過PLS-DA得分圖可將不同PM2.5染毒濃度下的組織胞內物質明顯區分。運用PLS-DA載荷圖及模型的變數重要性因子（VIP）值，篩選出了肺中7種、肝中10種關鍵代謝產物，可作為區分不同濃度PM2.5下代謝組的潛在標誌物。隨著PM2. 5懸浮液滴注濃度的逐漸升高，小鼠體內嘌呤的含量顯著增多，胺基酸含量明顯降低，β-羥基丁酸含量降低。結合代謝途徑分析表明，小鼠不同靶器官的細胞組織處於氧化應激狀態，糖酵解途徑、三羧酸循環發生紊亂，鳥氨酸循環增強、胺基酸分解代謝加快、脂肪酸分解代謝水平降低、小鼠的嘌呤代謝和胰島素分泌異常。本研究為深入解析PM2. 5 致毒機理提供了新的方法及理論依據。
