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大气细颗粒物不同组分的毒理学效应及其分子作用机制研究进展
编辑人员丨3天前
大气细颗粒物(PM 2.5)是指空气动力学直径小于或等于2.5 μm的颗粒物,经由靶器官肺脏进入机体,可诱发多种不良健康效应(如心血管疾病、糖尿病、呼吸系统疾病、神经退行性疾病和不良出生结局等)。PM 2.5具有组成的复杂性(可溶性/非可溶性成分和生物成分等)、来源的多样性和二次转化等特性,大量的流行病学和毒理学研究提示PM 2.5的不同组成在诱发不良健康效应时所涉及的毒理学作用机制存在差异。另外,PM 2.5作为载体,还存在多组分间的混合暴露和联合效应。本文对近几年大气细颗粒物不同成分暴露所涉及的毒理学作用机制及不同组分间的联合效应进行了较为系统的阐述,主要包含炎症反应、氧化应激、内质网应激、核因子κB(NF-κB)信号通路的激活等,为PM 2.5不同组分暴露所引发的不良健康效应的防治提供依据。
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编辑人员丨3天前
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空气污染暴露与危重患者死亡风险的关联以及血细胞比值在关联中的中介效应
编辑人员丨3天前
目的:研究主要空气污染物(PM 2.5、PM 10、NO 2、SO 2、O 3和CO)暴露与ICU住院患者28 d全因死亡之间的关联。 方法:收集2018年8月至2019年8月和2021年5月至2022年5月湖北省人民医院和荆州中心医院重症监护室收治危重患者的电子病历数据。根据患者居住地和入院日期前2个月平均浓度评估患者暴露于空气污染物的水平。使用广义线性回归模型估计单个空气污染物暴露与入住ICU的危重患者28 d全因死亡风险之间的关联;然后以单个空气污染物暴露为亚组,检验患者的疾病特征(年龄、性别、吸烟、饮酒、住院天数和SOFA评分)对患者28 d死亡这一主要结局指标的效应量和可信区间;并构建中介模型研究血细胞计数比值是否是潜在的中介变量。结果:最终3 772例入住ICU的危重患者纳入研究,28 d非意外全因病死率为40.0% (1509/3772)。研究证实PM 2.5、NO 2和CO与ICU患者28 d全因死亡风险呈显著正相关,而O 3与死亡风险呈负相关。男性是NO 2和CO暴露与ICU患者全因死亡的危险因素,SOFA评分>3分是NO 2暴露与ICU患者全因死亡的危险因素。中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR)在PM 2.5、CO暴露与ICU患者死亡风险的关联中发挥中介效应。 结论:空气污染物(PM 2.5、NO 2、CO)暴露与ICU患者28 d全因死亡风险之间具有显著正向关联。即使低水平的空气污染仍然与危重患者这一脆弱群体的死亡风险有正向关联。
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编辑人员丨3天前
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p38MAPK基因沉默对PM 2.5染毒肝细胞后癌基因和凋亡基因表达的影响
编辑人员丨3天前
目的:研究p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)基因沉默对大气细颗粒物(PM 2.5)染毒肝细胞(L02细胞)相关基因表达的影响。 方法:于2019年6至9月,根据GenBank提供的p38MAPK基因序列,设计合成3条干扰序列,退火后连接到PLVX-shRNA2-puro中,将重组慢病毒载体转染L02细胞。用实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)和蛋白免疫印迹(Western blotting)法对p38MAPK基因沉默效果进行鉴定。用浓度为50 μg/ml的PM 2.5水溶物和10 μmol/L阳性对照Cr 6+分别染毒L02细胞、p38MAPK基因沉默细胞24 h,同时设立空白对照组。用荧光定量PCR检测癌基因(c-fos、c-myc、k-ras)、抑癌基因(p53)和凋亡基因(Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9)的相对表达水平。 结果:p38MAPK基因沉默细胞中p38MAPK基因和蛋白表达水平较正常L02细胞明显下降( P<0.05),p38MAPK基因沉默细胞株构建成功。与空白对照组比较,PM 2.5染毒L02细胞组癌基因c-fos、c-myc、k-ras和凋亡基因Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9表达水平升高,抑癌基因p53表达水平下降,差异均有统计学意义( P<0.05);与PM 2.5染毒L02细胞组比较,PM 2.5染毒p38MAPK基因沉默细胞组癌基因c-fos、c-myc、k-ras和凋亡基因Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9表达水平下降,抑癌基因p53表达水平升高,差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:PM 2.5对L02细胞癌基因、抑癌基因和凋亡基因表达有明显影响,而p38MAPK基因沉默可抑制PM 2.5对L02细胞的影响。
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编辑人员丨3天前
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短期不同水平PM 2.5暴露对早卵泡期降调节方案助孕患者妊娠结局的影响
编辑人员丨3天前
目的:探讨短期(30 d)不同水平PM 2.5暴露对早卵泡期降调节方案助孕患者的卵子质量、胚胎质量和妊娠结局的影响。 方法:采用回顾性队列研究的方法,选取2018年12月至2019年2月、2019年7~9月期间于湖北医药学院附属人民医院(十堰市人民医院)生殖医学中心进行辅助生殖助孕的早卵泡期降调节方案患者作为研究对象。根据PM 2.5的空气质量新标准,以115 μg/m3作为分界值,将患者分为高暴露组( n=94)和低暴露组( n=254)。患者从开始促排卵到验孕日这一时间段,活动区域均在十堰市市区,计算该时间段大气细颗粒物PM 2.5总量及日均量。比较两组间细颗粒物PM 2.5对卵子异常率、胚胎质量(可利用胚胎数、优质胚胎数、优质胚胎率、囊胚形成率)及妊娠结局(妊娠率、流产率、移植周期活产率、低出生体质量儿比例等)的影响。 结果:PM 2.5高暴露组的可利用胚胎数[(3.9±1.1)个]、优质胚胎数[(2.9±1.5)个]、优质胚胎率[35.5%(352/992)]与低暴露组[(4.3±1.2)个, P=0.005;(3.4±1.7)个, P=0.001;40.4%(792/1 959), P=0.009]相比,均显著下降,而低出生体质量儿比例[21.4%(12/56)]显著高于低暴露组[5.26%(8/156), P<0.001],差异有统计学意义。 结论:短期PM 2.5高水平暴露对早卵泡期降调节方案的可利用胚胎数、优质胚胎数、优质胚胎率以及低出生体质量儿比例有明显负面影响。
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编辑人员丨3天前
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外环境空气细颗粒物对COPD大鼠致病影响的研究
编辑人员丨3天前
目的:研究外环境空气细颗粒物(PM 2.5)是否会对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠造成致病影响。 方法:清洁级大鼠购自河北医科大学动物实验室。18只大鼠COPD造模成功后随机分为3组,每组6只,COPD大鼠吸入清洁空气组(A组),COPD大鼠吸入PM 2.5暴露2周组(B组),COPD大鼠吸入PM 2.5暴露4周组(C组)。对实验大鼠进行肺功能评估,肺部炎症因子检测及基因表达差异分析,探讨外环境空气PM 2.5对COPD大鼠致病性的影响。 结果:PM 2.5的暴露可以引起COPD大鼠肺部组织的炎症反应增加。随着暴露时间的延长,炎症反应呈加重趋势,会导致COPD大鼠肺功能进行性下降,肺功能受损。COPD大鼠经PM 2.5的暴露后,基因表达受到影响,表达上调基因328个,表达下调基因81个。表达差异的基因与COPD疾病的发生、发展及病程恶化相关,与肺部组织的慢性持续炎症及结构重塑相关。 结论:PM 2.5的暴露可以引起COPD大鼠肺部组织的炎症反应加重,且随着暴露时间的延长,炎症反应呈加重趋势,肺功能呈恶化趋势。PM 2.5的暴露会诱导大鼠基因表达变化。持续PM 2.5的暴露,会诱发气道的长期持续慢性炎症反应和气道的结构重塑,诱发COPD的进行性进展。
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编辑人员丨3天前
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K-ras基因沉默对PM 2.5染毒HBE细胞癌基因表达的影响
编辑人员丨3天前
目的:探讨 K-ras基因对PM 2.5染毒人支气管上皮(HBE)细胞部分癌基因和抑癌基因表达的影响。 方法:于2019年9月,根据 K-ras基因mRNA序列,设计合成干扰序列,转染HBE细胞构建 K-ras基因沉默细胞。用10、50 μg/ml PM 2.5混悬液及10 μmol/L Cr 6+分别染毒HBE细胞和 K-ras基因沉默细胞,实时荧光定量PCR检测 c-myc、 c-fos、 N-ras、 cyclin-D1、 p16、 p53基因的mRNA表达水平,Western blot检测c-myc和p53蛋白表达水平。 结果:K-ras基因沉默细胞中 K-ras基因mRNA表达水平下降(80.5%±3.6%),K-ras蛋白表达水平下降(58.9%±4.7%)( P<0.01)。各浓度PM 2.5染毒HBE细胞组、 K-ras沉默细胞组及10 μmol/L Cr 6+染毒HBE细胞组、 K-ras沉默细胞组 c-myc、 c-fos、 N-ras、 cyclin-D1基因mRNA表达水平均高于未染毒相应细胞对照组, p16和 p53基因mRNA表达水平低于未染毒相应细胞对照组( P<0.01);10 μg/ml PM 2.5染毒 K-ras沉默细胞组 c-myc、 c-fos、 p16基因mRNA表达水平低于10 μg/ml PM 2.5染毒HBE细胞组, p53基因mRNA表达水平高于10 μg/ml PM 2.5染毒HBE细胞组( P<0.01);50 μg/ml PM 2.5染毒 K-ras沉默细胞组 c-fos、 N-ras、 cyclin-D1、 p16和 p53基因mRNA表达水平均低于50 μg/ml PM 2.5染毒HBE细胞组( P<0.01)。50 μg/ml PM 2.5染毒HBE细胞组c-myc蛋白表达水平高于未染毒HBE细胞组,p53蛋白表达水平低于未染毒HBE细胞组( P<0.05);50 μg/ml PM 2.5染毒 K-ras沉默细胞组c-myc蛋白表达水平高于未染毒 K-ras沉默细胞组( P<0.05)。 结论:PM 2.5可引起HBE细胞癌基因表达升高, K-ras基因沉默能抑制PM 2.5诱导HBE细胞癌基因的表达。
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编辑人员丨3天前
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《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2022)PM 10和PM 2.5标准限值的制修订研究
编辑人员丨3天前
室内环境的可吸入颗粒物(PM 10)和细颗粒物(PM 2.5)污染及健康影响越来越受到公众的关注。《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2022)对PM 10的标准限值进行了修订,并新增了PM 2.5的标准限值。本研究对两个指标标准限值制修订的相关技术内容进行了分析和解读,包括PM 10和PM 2.5的暴露状况、健康效应、标准限值制修订等,并对未来室内空气中颗粒物标准限值的制修订方向提出了展望。
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编辑人员丨3天前
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不同暴露窗口空气污染对体外受精妊娠结局的影响
编辑人员丨3天前
目的:探讨不同窗口期空气污染物暴露水平与体外受精( in vitro fertilization,IVF)/卵胞质内单精子注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)患者妊娠结局之间的关系,并探索对空气污染物暴露敏感的时间窗。 方法:对2014年1月至2021年12月期间在哈尔滨医科大学附属第一医院生殖医学科接受首次新鲜卵裂期胚胎移植的2 071例40岁以下不孕症患者的资料进行回顾性队列研究。按促性腺激素(gonadotropin,Gn)启动日是否供暖将患者分为供暖季组和非供暖季组,比较两组的基线资料和妊娠结局。按IVF/ICSI治疗时间线划分为4个离散的暴露时间窗:暴露窗1,即Gn启动前75 d到Gn启动日;暴露窗2,即Gn启动日到取卵前一天;暴露窗3,即取卵日到第3天胚胎移植日;暴露窗4,即胚胎移植日到血清人绒毛膜促性腺激素检测日。分别计算每个患者在各个暴露窗口期6种空气污染物[细颗粒物(fine particulate matter,PM 2.5)、可吸入颗粒物(inhalable particulate matter,PM 10)、二氧化氮(nitrogen dioxide,NO 2)、二氧化硫(sulfur dioxide,SO 2)、一氧化碳(carbon monoxide,CO)和臭氧(ozone,O 3)]的日平均水平。主要结局指标是持续妊娠率。采用多因素逻辑回归模型研究不同暴露窗口期的空气污染物暴露水平与妊娠结局之间的关联,并针对重要的混杂因素进行调整。 结果:供暖季组的生化妊娠率[51.7%(465/900)]、临床妊娠率[45.2%(407/900)]、持续妊娠率[38.2%(344/900)]和活产率[36.1%(325/900)]均显著低于非供暖季组[56.3%(659/1 171), P=0.037;51.2%(599/1 171), P=0.007;44.3%(519/1 171), P=0.005;41.3%(484/1 171), P=0.016]。在4个时间窗都可以观察到SO 2和NO 2暴露与持续妊娠呈显著负相关,SO 2每增加一个四分位间距(interquartile range,IQR),对应a OR和95% CI分别为0.92(0.85~0.99)、0.92(0.87~0.99)、0.93(0.87~0.99)和0.93(0.87~0.99)。对于NO 2,每个IQR增量的a OR和95% CI分别为0.83(0.72~0.95)、0.87(0.77~0.97)、0.90(0.81~1.00)和0.85(0.77~0.95)。在暴露窗1和4,PM 10暴露与持续妊娠可能性降低显著相关(a OR=0.86,95% CI:0.75~0.98;a OR=0.89,95% CI:0.80~1.00)。在暴露窗1,PM 2.5暴露与持续妊娠呈显著负关联(a OR=0.86,95% CI:0.75~0.99)。此外,在除暴露窗3之外的所有暴露窗口中都观察到NO 2 暴露与临床妊娠失败显著相关(暴露窗1:a OR=0.85,95% CI:0.74~0.97;暴露窗2:a OR=0.88,95% CI:0.79~0.99;暴露窗4:a OR=0.89,95% CI:0.81~0.99)。没有显示CO和O 3对妊娠结局的影响。 结论:空气污染物暴露会降低IVF/ICSI鲜胚移植周期持续妊娠的可能性,并且在IVF助孕之前的窦前卵泡到窦卵泡阶段,这种影响同样存在。在几乎所有暴露窗口中都观察到,NO 2暴露与临床妊娠和持续妊娠失败显著相关,提示NO 2可能是与IVF妊娠结局相关的主要空气污染物。
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编辑人员丨3天前
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我国南北两城市PM 2.5主要污染物组分及来源分析
编辑人员丨3天前
目的:分析我国南北两城市深圳和太原市大气细颗粒物(PM 2.5)主要成分及其污染来源。 方法:采集2017至2018年深圳和太原市空气中PM 2.5样品,用电感耦合等离子体质谱法测定铅(Pb)、铝(Al)、砷(As)等10种金属元素浓度,用离子色谱法测定氟化物(F -)、氯化物(Cl -)、硫酸盐(SO 42-)等10种水溶性离子浓度,用高效液相色谱法测定萘、苊烯、苊等16种多环芳烃(PAHs)浓度,用碳质分析仪测定有机碳(OC)与元素碳(EC)含量;采用因子分析法分析PM 2.5的污染来源。 结果:太原市PM 2.5样品中Pb、锰(Mn)、As、镍(Ni)、F -、OC、EC浓度明显高于深圳市,钠盐(Na +)、Cl -、磷酸盐(PO 43-)浓度低于深圳市( P<0.05);除萘外,太原市PM 2.5样品中其余PAHs浓度均高于深圳市( P<0.05)。深圳市PM 2.5样品中金属元素与水溶性离子污染来源由工业排放/机动车尾气因子(42.64%)、建筑/土壤因子(34.22%)和海洋因子(17.93%)构成,PAHs主要来源于燃油与机动车尾气因子(38.58%)、燃煤因子(30.78%)、生物质燃烧因子(24.38%)。太原市PM 2.5样品中金属元素与水溶性离子来自建筑因子(30.26%)、燃油燃煤因子(24.58%)、二次粒子/土壤因子(22.03%)及工业因子(18.89%),PAHs主要来自燃油与机动车尾气因子(54.71%)、燃煤因子(43.54%)。 结论:深圳和太原市PM 2.5成分存在较大差异,需要进一步加强企业的环境健康管理,根据各地污染来源有针对性进行治理。
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编辑人员丨3天前
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应用甲基化芯片技术研究PM 2.5对人支气管上皮细胞DNA甲基化水平影响
编辑人员丨4天前
目的:应用甲基化芯片与生物信息技术,筛选大气污染细颗粒物(PM 2.5)对人支气管上皮(HBE)细胞的差异甲基化位点及其包含的基因和通路,为进一步研究PM 2.5对HBE细胞毒理学机制提供科学依据。 方法:于2020年8月,用10 μg/ml和50 μg/ml PM 2.5水溶物染毒HBE细胞24 h,即PM 2.5 10 μg/ml染毒组(低剂量组)和PM 2.5 50 μg/ml染毒组(高剂量组);用未染毒的HBE细胞作为对照组,将DNA片段与芯片进行杂交,芯片扫描读取数据后分析数据,筛选差异甲基化位点,进行差异甲基化位点的GO分析和KEGG分析,功能表观遗传模块(FEMs)分析整体差异甲基化位点的相互作用关系。 结果:与对照组比较,低剂量组共筛选出127个差异甲基化位点,包含89个基因,其中甲基化水平升高的有55个位点,甲基化水平降低的有72个,甲基化差异位点主要集中在Body区域和UTR区域。与对照组比较,高剂量组共筛选出238个差异甲基化位点,包含168个的基因,其中甲基化水平升高的有127个位点,甲基化水平降低的有111个,其差异位点也主要集中在Body区域和UTR区域。通过FEMs分析,筛选出8个相互作用最多的基因,其中6个基因有明显甲基化水平变化。在低剂量组的甲基化差异位点中找到与细胞凋亡相关的 MALT1基因;在高剂量组的甲基化差异位点中找到与癌变相关的 PIK3CA、 ARID1A基因;在FEMs分析结果中找到与肿瘤抑制相关的 TNF基因。 结论:PM 2.5染毒HBE细胞后,引起DNA甲基化水平明显变化,筛选出细胞凋亡和癌变相关基因,提示PM 2.5致癌致突变作用可能与DNA甲基化有关。
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编辑人员丨4天前
