环境与健康杂志!
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’综述(
文章编号!:
可吸入颗粒物的健康效应机制
李金娟!邵龙义!杨书申
摘要!流行病学的研究表明7大气颗粒物的浓度水平与呼吸系统和心肺疾病的发病率#住院率和死亡率呈显著的正相关关系$但其生物和毒理学机制尚不清楚%根据可吸入颗粒物的特征和成分$国外的学者提出了各种不同的假说$包括以物理为基础的假说#有害有机组分假说#生物质假说#酸性气溶胶假说和氧化性损伤假说等%该文主要对可吸入颗粒物如何影响人体健康#对健康影响的主要毒理学机制!尤其是氧化性损伤假说
关键词!空气污染&健康&颗粒物中图分类号!@:!!9!
文献标识码!A
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近几年来$流行病学的研究表明$颗粒物的浓度水平与呼吸系统和心肺疾病的发病率#死亡率存在着正相关关系$特别是对于那些易感人群#儿童和老人\:Y$]%在哈佛#城市的研究中$居住在低浓度颗粒物水平的城市中的居民平均寿命比在高颗粒物浓度的城市中延长!.$K3!9
成分都可能是影响人体健康的原因%
大约有
溶性颗粒物进入呼吸系统后通过吸收水分而增大粒径$但当遇到巨噬细胞后$就会与巨噬细胞表面进行接触$并遇到肺的抵抗作用%非水溶性颗粒物主要是复杂形状和高表面积;体积比的碳$同样会遇到肺的抵抗作用%已证实$粒径小于:
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增加=_%流行病学的一个重要发现表明$严重的空气污染不仅对呼吸系统有影响$还可增加心血管疾病的发病率和死亡率\?]$事实上在城市空气污染事件中$与肺部疾病相比$更多的人死于心血管疾病\=]%AG’.’和潘小川\:
基金项目!国家自然科学基金资助项目!>
作者单位!中国矿业大学!北京
作者简介!李金娟!:=X#Y
$=颗粒物对人体健康影响的毒理学机制的假说
目前$文献中对于大气颗粒物的毒理学主要机制与引起肺
炎的颗粒物成分之间的关系仍存在着矛盾\:!]%国外的学者根据
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环境与健康杂志!
图#颗粒物在体内的两种不同途径,正常的清除途径(左)和进入间隙细胞的颗粒(右)L=!
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的假说!包括以物理特征为基础的假说
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大气颗粒物的物理特征包括质量%粒子数目
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氧化性损伤假说是目前最为被接受的一种假说!即认为颗
粒物中的成分!如金属元素
既然活性氧和自由基是氧化性损伤的直接原因!大气颗粒物中的什么成分会产生自由基呢+国外众多的学者将研究的焦点转移到了这一问题上$PST.U*)0+等L!>
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大气颗粒物中含有多种有机物质!其中许多是&三致’物
质!严重地威胁着人类健康$国内外的学者对大气颗粒物中的有机成分进行提取!并对其毒性进行了评价$白剑英等:=#
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生物质假说即是认为颗粒物中的生物质成分如孢粉%细
菌%病毒等是导致人体健康损伤的机制#呼吸含内霉素颗粒物可导致呼吸疾病的发生
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#其他的生物气溶胶还包括过敏原!
如与家里灰尘%蟑螂和动物皮屑等相关的抗原等#
!%&酸性气溶胶假说
酸性气溶胶假说认为气溶胶的酸碱度可对人体健康产生
影响#!
环境与健康杂志!
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入颗粒物的氧化性损伤主要由某一过渡金属离子引起的!过渡金属的毒性主要包括神经毒性
我国对可吸入颗粒物健康效应的研究处于起步的阶段%最
初常用流行病学的调查研究方法!流行病学调查不能从机制上解决J3暴露和人体健康之间的剂量N效应关系%而且需要时间较长%花费较大%因而国外的众多学者将研究的焦点转入到较简易
基于目前国内大气可吸入颗粒物健康影响现状%结合国外研究的进展%提出今后我国可吸入颗粒物的研究方向&#O$重点应转入到流行病学结合毒理学研究%即将流行病学调查研究的结果%用毒理学的方法加以验证%并量化’#!$应将可吸入颗粒物的物理特征
!颗粒物毒理学机制的研究方法
由于流行病学只能提供暴露和致病结果之间的关系%却不
能解析J3对人体健康的影响的真正原因H$U;!因此%国内外的学者加强了毒理学方面的研究!目前%国内外对大气中的颗粒物进行毒理学评价多使用分子生物学方法%它使毒理学研究提高到分子水平H$#;%主要包括整体实验
整体实验方法通常以动物为实验对象%将实验动物暴露于某一污染环境或按一定的剂量V体重注入到实验动物体内后%连续观察一定时间内所产生的机体反应!如W.0X)’C+’等H$YZ对$!只
#小结
大气颗粒物来自于不同的自然源和人为源%其成分非常复
杂%包括元素碳和有机碳
#感谢袭著革研究员对论文初稿提出中肯建议!$
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油飞灰颗粒注入实验鼠体内后进行不同时间#O
体内方法主要有支气管灌洗法#_B‘$%这一方法主要是将采集到的大气颗粒物配成一定的浓度%灌注到实验动物的体内%如大鼠%然后进行冲洗%将靶细胞从灌洗液#_B‘A$中进行分离%观察靶细胞的变化%也可进行肺组织的研究a$>;!
由于体内的方法中整个实验过程复杂%所需时间长%而且比体外方法的成本高!因此%在评价J3的毒理效应时更常用的是体外方法a$I;%国内外的众多学者利用体外方法对J3的毒理效应进行研究!体外方法主要是将提取的靶细胞%如人体的肺细胞
参考文献!
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环境与健康杂志!
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#收稿日期!!
#本文编辑!杜宇欣$
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%J#&白剑英2赵五红2杨文敏9不同交通路口大气颗粒物有机提取物致
突变性研究!%
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本刊关于计量单位的使用要求
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,,天QJ应改为’\,,用)如+’\h\QJh\QJDQJ-组合单位符号中表示相除的斜线多于J条时应采用负数幂的形式表示)如+’\mh\mG)’应采用’\,,,,h\QJG)’QJ的形式)也可用’\m#h\G)’$表示-组合单位中斜线和负数幂不可混用)如前例不宜采用’\mh\G)’QJ的形式*
本刊编辑部
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环境与健康杂志!
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可吸入颗粒物的健康效应机制
李金娟!邵龙义!杨书申
摘要!流行病学的研究表明7大气颗粒物的浓度水平与呼吸系统和心肺疾病的发病率#住院率和死亡率呈显著的正相关关系$但其生物和毒理学机制尚不清楚%根据可吸入颗粒物的特征和成分$国外的学者提出了各种不同的假说$包括以物理为基础的假说#有害有机组分假说#生物质假说#酸性气溶胶假说和氧化性损伤假说等%该文主要对可吸入颗粒物如何影响人体健康#对健康影响的主要毒理学机制!尤其是氧化性损伤假说
关键词!空气污染&健康&颗粒物中图分类号!@:!!9!
文献标识码!A
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近几年来$流行病学的研究表明$颗粒物的浓度水平与呼吸系统和心肺疾病的发病率#死亡率存在着正相关关系$特别是对于那些易感人群#儿童和老人\:Y$]%在哈佛#城市的研究中$居住在低浓度颗粒物水平的城市中的居民平均寿命比在高颗粒物浓度的城市中延长!.$K3!9
成分都可能是影响人体健康的原因%
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溶性颗粒物进入呼吸系统后通过吸收水分而增大粒径$但当遇到巨噬细胞后$就会与巨噬细胞表面进行接触$并遇到肺的抵抗作用%非水溶性颗粒物主要是复杂形状和高表面积;体积比的碳$同样会遇到肺的抵抗作用%已证实$粒径小于:
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作者单位!中国矿业大学!北京
作者简介!李金娟!:=X#Y
$=颗粒物对人体健康影响的毒理学机制的假说
目前$文献中对于大气颗粒物的毒理学主要机制与引起肺
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图#颗粒物在体内的两种不同途径,正常的清除途径(左)和进入间隙细胞的颗粒(右)L=!
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大气颗粒物的物理特征包括质量%粒子数目
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既然活性氧和自由基是氧化性损伤的直接原因!大气颗粒物中的什么成分会产生自由基呢+国外众多的学者将研究的焦点转移到了这一问题上$PST.U*)0+等L!>
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生物质假说即是认为颗粒物中的生物质成分如孢粉%细
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#其他的生物气溶胶还包括过敏原!
如与家里灰尘%蟑螂和动物皮屑等相关的抗原等#
!%&酸性气溶胶假说
酸性气溶胶假说认为气溶胶的酸碱度可对人体健康产生
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环境与健康杂志!
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入颗粒物的氧化性损伤主要由某一过渡金属离子引起的!过渡金属的毒性主要包括神经毒性
我国对可吸入颗粒物健康效应的研究处于起步的阶段%最
初常用流行病学的调查研究方法!流行病学调查不能从机制上解决J3暴露和人体健康之间的剂量N效应关系%而且需要时间较长%花费较大%因而国外的众多学者将研究的焦点转入到较简易
基于目前国内大气可吸入颗粒物健康影响现状%结合国外研究的进展%提出今后我国可吸入颗粒物的研究方向&#O$重点应转入到流行病学结合毒理学研究%即将流行病学调查研究的结果%用毒理学的方法加以验证%并量化’#!$应将可吸入颗粒物的物理特征
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由于流行病学只能提供暴露和致病结果之间的关系%却不
能解析J3对人体健康的影响的真正原因H$U;!因此%国内外的学者加强了毒理学方面的研究!目前%国内外对大气中的颗粒物进行毒理学评价多使用分子生物学方法%它使毒理学研究提高到分子水平H$#;%主要包括整体实验
整体实验方法通常以动物为实验对象%将实验动物暴露于某一污染环境或按一定的剂量V体重注入到实验动物体内后%连续观察一定时间内所产生的机体反应!如W.0X)’C+’等H$YZ对$!只
#小结
大气颗粒物来自于不同的自然源和人为源%其成分非常复
杂%包括元素碳和有机碳
#感谢袭著革研究员对论文初稿提出中肯建议!$
[\*.]D-NG.^/-F成年雄鼠进行模拟实验%将不同剂量的残余燃
油飞灰颗粒注入实验鼠体内后进行不同时间#O
体内方法主要有支气管灌洗法#_B‘$%这一方法主要是将采集到的大气颗粒物配成一定的浓度%灌注到实验动物的体内%如大鼠%然后进行冲洗%将靶细胞从灌洗液#_B‘A$中进行分离%观察靶细胞的变化%也可进行肺组织的研究a$>;!
由于体内的方法中整个实验过程复杂%所需时间长%而且比体外方法的成本高!因此%在评价J3的毒理效应时更常用的是体外方法a$I;%国内外的众多学者利用体外方法对J3的毒理效应进行研究!体外方法主要是将提取的靶细胞%如人体的肺细胞
参考文献!
!,O-_.D/)]B7[+D*=-(./373-F-*37-0./9_)+/+])4./-EE-40C+E.0L+C\1-*)4
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