大氣細(xì)顆粒物早期生物效應(yīng)與標(biāo)志物研究.pdf

1、顆粒物是一種重要的空氣污染物，顆粒物的大小、形態(tài)和組成與健康密切相關(guān)。特別是顆粒物粒徑大小，決定了其能否吸入呼吸部位以及在呼吸系統(tǒng)沉積部位，直接導(dǎo)致其健康影響的差異。隨著城市建設(shè)和交通的發(fā)展、機(jī)動(dòng)車輛的增加，大氣顆粒物污染尤其細(xì)顆粒物(PM2.5)污染越來越嚴(yán)重，并受到全世界的普遍關(guān)注?，F(xiàn)有資料充分表明[1-6]，可吸入顆粒物中對健康產(chǎn)生不良影響的是細(xì)顆粒物，即PM2.5。PM2.5在IP中占相當(dāng)大的比重，約為70％，由于它的形態(tài)和組成

2、相當(dāng)復(fù)雜，不僅含有大量的有機(jī)物如苯并芘(B(a)P)，而且富集許多重金屬如Pb,Cd,Cr等，更容易沉降在呼吸道及深部肺泡內(nèi)。本課題通過建立PM2.5氣管滴注染毒的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，應(yīng)用生化實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)的單細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)，以及免疫組化技術(shù)等相關(guān)的生物學(xué)方法，檢測PM2.5氣管滴注染毒致實(shí)驗(yàn)動(dòng)物氧化損傷、遺傳毒性和免疫毒性等指標(biāo)探討PM2.5的生物效應(yīng)，篩選人群健康監(jiān)測早期靈敏的生物效應(yīng)標(biāo)志物。研究結(jié)果如下： (1)大氣顆粒物檢測：

3、采樣點(diǎn)檢測結(jié)果表明采暖期大氣PM2.5污染程度明顯高于非采暖期，采暖期PM2.5細(xì)顆粒物超標(biāo)率為84.85％，超標(biāo)倍數(shù)為2.41(1.18-6.28)倍；非采暖期PM2.5細(xì)顆粒物超標(biāo)率為22.50％，超標(biāo)倍數(shù)為1.24(1.00-1.46)倍；元素分析結(jié)果表明PM2.5載帶重金屬的能力高于PM10和TSP。 (2)PM2.5氣管滴注染毒大鼠氧化損傷毒性實(shí)驗(yàn)：結(jié)果表明，7d染毒大鼠后，肺氧化損傷測定結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)組與對照組比較M

4、DA含量和GSH-Px活性都呈一個(gè)降低的趨勢，外周血結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)組較對照組MDA含量表現(xiàn)為升高的趨勢，GSH-Px活性表現(xiàn)為降低的趨勢，這種改變可以證實(shí)整體PM2.5顆粒物具有比較明確的氧化損傷毒性，但同一采樣期在兩個(gè)作用劑量下，肺勻漿MDA含量表現(xiàn)隨劑量增加而降低的趨勢，GSH-Px活性表現(xiàn)隨劑量增加而增加的趨勢，而外周血兩項(xiàng)檢測指標(biāo)的變化趨勢與肺相反；14d染毒大鼠后，除實(shí)驗(yàn)組外周血GSH-Px活性與對照組比較表現(xiàn)為升高的趨勢外，其

5、他結(jié)果與上述結(jié)果相同，同一采樣期在兩個(gè)作用劑量下，肺MDA含量隨染毒劑量的增加而降低，GSH-Px活性表現(xiàn)不穩(wěn)定，外周血MDA含量呈現(xiàn)隨劑量增加而升高的趨勢，GSH-Px活性表現(xiàn)隨劑量增加而增加的趨勢，同時(shí)外周血中兩項(xiàng)檢測指標(biāo)在非采暖期高劑量組結(jié)果尤為顯著。但比較兩者的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，7d染毒后兩種樣品的兩項(xiàng)檢測結(jié)果變化趨勢有一致性，因此有可能通過檢測外周血細(xì)胞氧化損傷程度來間接評價(jià)PM2.5對機(jī)體呼吸系統(tǒng)肺的早期危害。

6、(3)PM2.5染毒大鼠致遺傳毒性的研究：結(jié)果表明，陰性對照組很少出現(xiàn)細(xì)胞拖尾，而實(shí)驗(yàn)組出現(xiàn)明顯拖尾，DNA發(fā)生遷移，說明大鼠肺和外周血淋巴細(xì)胞在PM2.5作用下發(fā)生DNA斷裂。細(xì)顆粒物氣管滴注染毒7d后，各實(shí)驗(yàn)組肺和外周血DNA遷移長度和拖尾率兩項(xiàng)指標(biāo)均均明顯高于陰性對照組；同一劑量組采暖期樣品這兩項(xiàng)檢測指標(biāo)均明顯高于非采暖期樣品；同一時(shí)期樣品高劑量組明顯高于低劑量組。細(xì)顆粒物氣管滴注染毒14d后，肺和外周血DNA遷移長度和拖尾率兩項(xiàng)

7、指標(biāo)具有與上述相同的變化趨勢。肺細(xì)胞是細(xì)顆粒物作用的靶細(xì)胞，但不能用于人群流行病學(xué)研究，因此本實(shí)驗(yàn)同時(shí)檢測了外周血淋巴細(xì)胞的DNA損傷，比較兩者的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，兩種樣品的檢測結(jié)果變化趨勢有一致性，即隨著肺細(xì)胞DNA損傷程度的增加外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷程度也隨之增強(qiáng)，因此有可能通過檢測外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷程度來間接評價(jià)PM2.5對機(jī)體呼吸系統(tǒng)肺的危害程度。 (4)PM2.5染毒致小鼠免疫毒性的研究：結(jié)果表明，7d和1

8、4d染毒后，各實(shí)驗(yàn)組MTT值均明顯低于陰性對照組，同一時(shí)期高劑量組明顯低于低劑量組，同一劑量水平采暖期明顯低于非采暖期，說明PM2.5具有明顯的免疫毒性。 (5)PM2.5細(xì)顆粒物的環(huán)境雌激素效應(yīng)：用本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的基因重組酵母(YM-ADER-ERE株)檢測系統(tǒng)以β-半乳糖苷酶活性(U值)作為評價(jià)指標(biāo)，結(jié)果表明采暖期PM2.5載帶的污染物具有環(huán)境雌激素效應(yīng)。 綜上所述，采樣點(diǎn)在采樣期間PM2.5污染較為嚴(yán)重，特別是采