1.中国医学科学院/北京协和医学院 公共卫生学院，北京 100730；
2.四川大学 建筑与环境学院，成都 610065
摘要：本文通过暴露实验设计，观察北京市雾霾天气对在外活动的健康年轻人呼吸道炎性的影响。实验结果发现，在外活动2小时的健康年轻人，其呼出气冷凝液中的炎性因子水平比暴露前显著上升，这种上升在暴露结束24小时后无法回复原状。该实验从流行病学角度验证了大气污染物致人体健康损害的炎性机制假设，并发现在雾霾天气中，即便是对于健康年轻人，其呼吸道炎性也会在短时间内出现非常显著的增加。今后在临床上、以及公共卫生角度上，都应注意发掘能降低个体暴露的方法、更好的暴露人群健康。
关键词：雾霾；健康年轻人；呼出气冷凝液炎性因子；炎性反应
大气污染物对人体健康的影响具有广泛性和系统性，呼吸系统是其作用的主要部位。人体对污染物的应激取决于所暴露的污染物类型、暴露程度、个体的健康状况及遗传等因素。由污染物所产生的健康效应从不易觉察的生化生理变化，到呼吸困难、气喘、咳嗽以及呼吸和心血管系统疾病恶化等皆有体现，导致医院急诊率、门诊量和住院率上升，药物使用量增加，甚至人群早亡率增长。早期的研究表明，大气污染物与人体健康的关系呈“金字塔”分布，短时间急剧升高的暴露浓度所引发的人群死亡率或住院率增加，在整个健康损害指标中仅占很小的一部分，如“冰山一角”，隐藏在“冰山”底下还存在着更为庞大的不易发现的早期、轻微、短暂的健康损害人群（Brook et al.，2010）。全球疾病负担研究指出，大气细颗粒物污染暴露是危害人体健康最主要的环境因素，全球范围内每年可导致320万人过早死亡，是肺癌发生和死亡的具有充分证据的危险因素。研究表明，细颗粒每增加10 μg/m3，全死因死亡率、心肺疾病死亡率和癌症死亡率分别升高4%、6%和8%；生活在污染严重的城市，患肺癌的风险比清洁城市高10-15%。颗粒物炎症反应机制有炎细胞和细胞因子的假说。颗粒物 进入肺内后，作为化学激惹物，刺激肺细胞分泌大量的细胞因子，导致肺部弥漫性炎症，造成肺部的损伤（贾玉巧等，2011）。因此，对大气颗粒物致病机制的研究是必要及迫切的。白细胞介素 IL-1α、IL-1β、IL-2和IL-8都是机体内产生的重要炎性因子，肺细胞在外源物质刺激下，可以释放上述炎性因子，可以介导炎症反应，本研究通过对雾霾天气中健康年轻人呼出气冷凝液中炎性因子改变的观察，希望从流行病学角度深入探讨大气污染物致人体健康损害的机制。
本研究为个体暴露实验，在2013-2014年冬季的雾霾天气进行，实验当天北京市日均PM2.5浓度高于200微克/立方米。本研究招募了15名健康年轻在校大学生，其人群特点如表1所示。15名研究对象无既往吸烟史，无慢性呼吸病史，无既往高血压、高血脂、缺血性心脑血管疾病史，BMI不大于25，近期不存在急性上呼吸道感染。研究要求15名受试者在实验前一天不离开校园、不吃烧烤、在12点前睡觉。实验当日，研究对象于上午8时整空腹到达校医院（校医院内PM2.5=30微克/立方米），休息15分钟，进行暴露前第一次生物样品的采集和身体指标的测量。研究对象于上午9时9测量完毕并吃完相同的早餐，由实验员带领，在室外步行2小时。被试于上午11时返回校医院，休息15分钟，进行第二次生物样品的采集和身体指标的测量，于中午12时前完成所有测量。在次日9时完成第三次呼出气生物样品的采集和身体指标的测量。实验员随身携带的便携式采样器颗粒物数浓度谱（Grimm 1.108）实时测量并记录暴露路程中的PM2.5的变化。本研究项目已通过本地伦理审批流程。
本研究关注的健康指标为呼出气冷凝液中的细胞因子。呼出气冷凝液（exhaled breath condensate，EBC）是一种将呼出气于-20℃的冷凝管中冷凝成液体的收集方法。EBC的检测作为一种无创性呼吸道炎症状态的检测方法，对比尿液血液等，具有直接表现呼吸道状态的优势。对比诱导痰液、支气管镜肺泡洗液等侵入性检查具有无创的优势。因此在近些年针对于大气污染物健康效应的研究中，扮演着越来越重要的作用。本研究利用EcoScreen（Jaeger，Germany）收集EBC，EBC的测量采取BD CBA方法。CBA实验是利用流式细胞仪，通过已知体积大小和荧光强度的微球捕获单个或多个可溶性蛋白，达到检测可溶性蛋白的目的。CBA分析试剂盒里的每一种捕获微球表面包被一种特异性抗体，检测试剂是PE标记的抗体混合物，其荧光强度与微球上捕获的细胞因子的量成正比。当捕获微球、检测抗体和待测样本共同孵育后，三者即形成双抗夹心复合物（捕获微球+分析物+检测抗体）。通过流式细胞仪分析捕获微球和微球上结合抗体的荧光强度，从而得到待测样本的数据（林薇薇，2010）。
参考文献：
[1]Brook RD，et al. Particulate matter air pollution and cardiovascular disease. Circulation，2010，121（21）：2331-2378.
[2]贾玉巧，赵晓红，郭新彪. 大气颗粒物PM10和PM2.5对人肺成纤维细胞及其炎性因子分泌的影响[J]. 环境与健康杂志，2011，28（3）：206-208.
[3]林薇薇.城市大气污染物对人体呼吸健康及DNA氧化应激损伤的影响.北京：北京大学环境科学与工程学院，2010.
论文作者:关天嘉1,胡松禾1,庞丽娜2
论文发表刊物:《中国误诊学杂志》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/28
标签：健康论文; 污染物论文; 大气论文; 呼出论文; 因子论文; 测量论文; 细胞因子论文; 《中国误诊学杂志》2017年第11期论文;