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脂质过氧化损伤的影响。实验结果发现,在外活动2小时的健康年轻人,24小时后其尿样中经肌酐校正过的丙二醛水平未发生统计学上的显著变化。今后应增大样本量、增加测量次数,增加对大气污染物导致脂质过氧化损伤的了解,更好的保护人群健康。
关键词:雾霾;健康年轻人;尿样丙二醛;脂质过氧化反应
空气污染对人类的健康有着广泛的不良影响,已成为全球关注的重要问题。全球疾病负担研究指出,空气污染造成了2010年5280万全因死亡和310万例全年龄段死亡,大气细颗粒物污染暴露已成为危害人体健康最主要的环境因素,是肺癌发生和死亡的具有充分证据的危险因素,排在其他常见危险因素(如缺乏体育活动、高钠饮食、高胆固醇血症及滥用药物等)之上。空气污染导致的全球伤残调整生命年占 3.1%,且约三分之二的死亡和健康寿命减少现象发生在亚洲的发展中国家(Lim et al.,2010)。大量流行病学研究已经证实,颗粒物污染水平的增高与呼吸道症状的发生、肺功能减退、心肺系统疾病的超额发病、人群死亡存在密切关联。事实上,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。许多研究认为,在大气污染物导致人体健康影响的机制通路中,氧化应激损伤是该过程重要的假设机制。针对大气颗粒物的毒理学研究已确认大气颗粒物,特别是颗粒物上所附着的物质,能够诱导细胞产生大量的活性氧物种(Reactive Oxygen Species,ROS),从而使细胞氧化还原平衡失衡,并进一步证实细胞的氧化应激损伤与多种常见疾病,例如炎症反应、心血管疾病、哮喘、帕金森症、糖尿病等有着密切的联系(Brook et al. 2010;Martinet et al. 2004)。但目前针对于人群的研究证据尚且很少(Brook et al.,2010)。在此,本研究通过对雾霾天气中健康年轻人氧化应激损伤改变的观察,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,并在次日11时完成第二次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尿样中经肌酐校正过的丙二醛(MDA)。动物或植物细胞细胞内产生的自由基如ROS/RNS可以从细胞膜脂肪分子上抢夺电子,生成脂类自由基或脂质过氧化产物,此过程称为脂质过氧化损伤。其中细胞膜中的多不饱和脂肪酸的双键最容易遭到攻击。丙二醛(Malondialdehyde,MDA,OHC-CH2-CHO,分子量72.0634)是脂质过氧化损伤的产物之一,存在于血液、尿液及其他体液中。通过检测MDA的水平可定量反应脂质氧化损伤的程度(魏永杰,2010)。本研究根据林薇薇(林薇薇,2010)提供的研究方法,采用高效液相色谱仪-UV检测器(Waters e2695 色谱仪及2998可见-紫外光分析仪,美国water 公司),对所收集的晨尿中的MDA进行检测。此外,由于尿样中的丙二醛反映的是全身性的平均脂质过氧化损伤水平,因此,在评价尿样中MDA水平的时候需要考虑同时测定尿肌酐对机体的清除率以及饮食的影响进行校正。本研究尿样中肌酐的测量采用南京建成肌酐测定试剂盒,利用分光光度计在510nm处进行检测。由于MDA是中长期暴露反应生物标记物,因而我们只观测暴露前后24小时的MDA变化。
参考文献:
[1]Lim SS,et al. A comparative risk assessment of burden of disease and injury attributable to 67 risk factors and risk factor clusters in 21 regions,1990-2010:a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet,2012,380:2224-2260.
[2]Brook RD,et al. Particulate matter air pollution and cardiovascular disease. Circulation,2010,121(21):2331-2378.
[3]魏永杰. 大气细粒子化学组分与体内氧化应激的相关暴露研究. 北京大学博士研究生学位论文.
[4]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:过氧化论文; 损伤论文; 健康论文; 大气论文; 脂质论文; 污染物论文; 测量论文; 《中国误诊学杂志》2017年第11期论文;