《大氣PM2.5顆粒物吸入暴露生物效應因子及劑量效應研究》是依託中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院，由溫占波擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：大氣PM2.5顆粒物吸入暴露生物效應因子及劑量效應研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：溫占波
- 依託單位：中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
大氣PM2.5顆粒物影響人類的健康，確定其中的影響人類健康的作用因子及其劑量效應關係是大氣環境對人類健康效應評價的關鍵步驟。本研究採集北京城區大氣PM2.5顆粒物樣本，製備不同的顆粒物樣本並分析其中的化學和生物組成，不同劑量的各種顆粒物樣本進行細胞染毒實驗，測試各種指標如：細胞毒性、氧化損傷效應指標、炎性因子指標、總自由基、總抗氧化能力和mRNA表達分析、DNA遺傳損傷等各項指標，確定細胞水平大氣PM2.5顆粒物生物效應的作用因子及其劑量效應關係。以細胞染毒結果確定的顆粒物組分為研究對象，進行動物吸入亞慢性暴露染毒，進行染毒後動物生理功能的總體評價，並測試上述各種指標和動物各臟器的組織病理學變化的觀察，從動物吸入暴露的整體水平上確定大氣PM2.5顆粒物生物效應的作用因子及其劑量效應關係。
結題摘要
本研究選取我國城市污染最具有代表的城市北京城區的大氣PM2.5顆粒物為研究對象，使用各種化學和生物方法測試顆粒物各組分的化學成分和生物因子的組成，得到細菌氣溶膠、真菌氣溶膠的濃度和粒譜分布特徵。從動物、細胞、分子水平對大氣PM2.5顆粒物的生物學效應進行研究。PM2.5水溶性離子中水溶性離子和“酸提”元素的質量分數分別為67.71%和4.84%；PM2.5脂溶性組分中中多環芳烴的質量分數為49.125%。僅PM2.5完全顆粒物中可以檢測到大量的細菌和真菌基因組存在；而內毒素的測定結果顯示PM2.5顆粒物中內毒素含量高達0.433EU/mg，遠高於其餘組分。肺上皮細胞A549細胞染毒結果表明，PM2.5水溶性組分和內毒素在造成細胞氧化損傷方面有一定作用。各實驗組分對細胞各方面指標幾乎都造成了不同程度的一定影響。對肺心肌細胞H9C2細胞染毒結果表明，PM2.5完全顆粒物、PM2.5單純顆粒物和內毒素+PM2.5單純顆粒物對細胞活力造成了巨大的抑制作用，50μg/ml及以上染毒濃度在染毒24h及以上時可幾乎造成細胞百分之百死亡，在50μg/ml的染毒濃度時都顯著降低了胞內LDH、SOD活力。PM2.5完全顆粒物和內毒素+PM2.5單純顆粒物染毒組分還顯著升高了胞內TNF-α mRNA的相對表達量；PM2.5水溶性組分對細胞生長几乎不表現出任何作用，顯著降低了胞內LDH、SOD活力，升高了胞內TNF-α mRNA的相對表達量；內毒素染毒組對細胞染毒時可對細胞生長表現出一定的促進作用，可以升高胞內LDH活力，可顯著升高胞內TNF-α mRNA的相對表達量。 動物氣溶膠吸入染毒實驗結果表明，PM2.5完全顆粒物和PM2.5單純顆粒物攻毒後，動物會出現不同程度的肺部炎症，血清中也能檢測到部分炎性相關因子的升高，肺灌洗液中可檢測到IL-1b、IL-6、IL-8、TNF-α、MIP-2等的顯著升高，病理切片結果也顯示，顆粒物對動物攻毒後動物肺臟損傷更為嚴重。動物攻毒後血液中白細胞、中性粒細胞等數量有所升高，CRP、LDH等升高顯著，說明顆粒物在對動物肺臟造成炎性損傷的同時有一定的肝臟毒性；而氧化損傷指標的測定結果則顯示，顆粒物攻毒後可能對動物心臟和肝臟造成的影響更為顯著。
