摘要：可吸(xi)入顆粒物（PM10）的(de)(de)組成(cheng)和形態非常(chang)復雜(za)，其(qi)中(zhong)的(de)(de)大多(duo)數組分是(shi)有毒(du)的(de)(de)。概述了PM10的(de)(de)各(ge)種有害成(cheng)分和毒(du)性(xing)(xing)(xing)作(zuo)用的(de)(de)影(ying)響因素及特征，然后(hou)著重運用毒(du)理學(xue)機(ji)理對PM10的(de)(de)急(ji)性(xing)(xing)(xing)光致(zhi)毒(du)、呼吸(xi)毒(du)性(xing)(xing)(xing)、免疫(yi)毒(du)性(xing)(xing)(xing)、致(zhi)癌、致(zhi)畸及對循環系統的(de)(de)毒(du)性(xing)(xing)(xing)等(deng)進行了闡述。

關鍵詞: 可吸入顆粒(li)物 危害 毒理學 機理 毒性(xing)

1 前言

可吸(xi)入(ru)顆(ke)粒(li)物(wu)(wu)（PM10）是指空(kong)氣動(dong)力學直徑小于或等于10µm的大(da)氣顆(ke)粒(li)物(wu)(wu)。世(shi)界(jie)衛(wei)生(sheng)組織(zhi)稱(cheng)之為(wei)可進(jin)(jin)入(ru)胸部的顆(ke)粒(li)物(wu)(wu),它可經呼吸(xi)道進(jin)(jin)入(ru)人(ren)體(ti)(ti)并(bing)沉(chen)積于肺部或被(bei)吸(xi)收(shou)到血液(ye)及淋巴(ba)內(nei),其中有(you)毒物(wu)(wu)質沒有(you)經過肝臟(zang)轉化直接進(jin)(jin)入(ru)血液(ye),嚴重危害人(ren)體(ti)(ti)健康(kang)。另(ling)外, PM10對人(ren)體(ti)(ti)健康(kang)、生(sheng)物(wu)(wu)效(xiao)應也(ye)有(you)其特有(you)的生(sheng)理作用。因此, PM10已(yi)經成(cheng)為(wei)大(da)氣化學研究中的最前沿領域[1]。

近年來科學(xue)家對PM10的(de)(de)毒(du)理(li)(li)學(xue)機理(li)(li)有所(suo)揭示，并(bing)把(ba)它(ta)在大(da)氣中的(de)(de)形成、污(wu)染的(de)(de)行為及顆粒上的(de)(de)非均相反(fan)應等化學(xue)方(fang)面的(de)(de)研究與致毒(du)效應的(de)(de)研究結(jie)合起(qi)來,形成大(da)氣環(huan)境化學(xue)與環(huan)境毒(du)理(li)(li)學(xue)交叉研究的(de)(de)新領域。本文綜述了PM10在毒(du)理(li)(li)學(xue)方(fang)面的(de)(de)研究成果，并(bing)提(ti)出一些建議。

2 PM10的危害

2.1 PM10的有(you)害(hai)成分與致病

PM10組成(cheng)和來(lai)源非(fei)常復雜(za),它是(shi)多種污染物(wu)的載體和催化劑,許多研究(jiu)證明(ming)，PM10與各種疾病的發病率(lv)和死亡率(lv)密切相(xiang)關[2～5]。

PM10中的(de)主(zhu)要有(you)毒物(wu)質(zhi)有(you)：(1)有(you)機化合物(wu)。PM10中的(de)有(you)機物(wu)有(you)幾百(bai)種(zhong),包(bao)括多種(zhong)多環(huan)芳烴(PAHs)及其衍生(sheng)物(wu)和(he)(he)(he)(he)(he)含氧(yang)雜環(huan)化合物(wu)等(deng)。(2)金屬元素(su)(su)及其化合物(wu)和(he)(he)(he)(he)(he)放射(she)性物(wu)質(zhi)。它(ta)們(men)(men)可引(yin)起各種(zhong)金屬中毒和(he)(he)(he)(he)(he)放射(she)性污染。(3)硫酸(suan)(suan)鹽與SO2 。它(ta)們(men)(men)能夠(gou)削(xue)弱(ruo)肺(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)功能,并會(hui)出現咳(ke)嗽和(he)(he)(he)(he)(he)眼(yan)刺(ci)激癥(zheng)狀(zhuang),濃度過(guo)高時(shi)會(hui)引(yin)起急性氣(qi)(qi)管炎(yan)、肺(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)水腫和(he)(he)(he)(he)(he)呼吸困難(nan)。(4)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽和(he)(he)(he)(he)(he)NO x 。它(ta)們(men)(men)能刺(ci)激呼吸道(dao)導致(zhi)粘膜水腫,分泌(mi)物(wu)過(guo)多,削(xue)弱(ruo)吞噬細(xi)胞功能。它(ta)們(men)(men)進入血(xue)液循(xun)環(huan)系統,以(yi)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)或(huo)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽的(de)形式引(yin)起其它(ta)器官如心臟、肝臟和(he)(he)(he)(he)(he)胃受損。(5)硅酸(suan)(suan)鹽和(he)(he)(he)(he)(he)SiO2。它(ta)們(men)(men)能使肺(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)纖維(wei)化,引(yin)起肺(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)矽病(bing)。(6)生(sheng)物(wu)氣(qi)(qi)溶膠。各種(zhong)病(bing)原微生(sheng)物(wu)（細(xi)菌、病(bing)毒和(he)(he)(he)(he)(he)真菌）是鼻黏(nian)膜充血(xue)、鼻甲(jia)腫大、咽(yan)充血(xue)、過(guo)敏性鼻炎(yan)及肺(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)功能障(zhang)礙(ai)的(de)主(zhu)要危險(xian)因素(su)(su)。植物(wu)花粉和(he)(he)(he)(he)(he)孢子會(hui)引(yin)起一(yi)些人過(guo)敏反應(ying)，癥(zheng)狀(zhuang)包(bao)括噴(pen)嚏流淚、鼻塞、眼(yan)鼻搔癢(yang)、哮喘和(he)(he)(he)(he)(he)皮炎(yan)等(deng)，甚至會(hui)發展(zhan)成為肺(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)腫、肺(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)心病(bing)等(deng)。

2.2 影響PM10毒性作用的因素

PM10對人體(ti)的(de)(de)(de)(de)危(wei)害程度取決于顆(ke)粒(li)物(wu)的(de)(de)(de)(de)理化(hua)性(xing)質(zhi)及(ji)其(qi)來源。顆(ke)粒(li)物(wu)的(de)(de)(de)(de)理化(hua)性(xing)質(zhi)包括成(cheng)分(fen)(fen)、濃度、狀態(tai)(tai)(tai)、粒(li)徑(jing)(jing)、吸(xi)濕(shi)性(xing)、可溶(rong)性(xing)等。顆(ke)粒(li)物(wu)成(cheng)分(fen)(fen)是(shi)主要(yao)致病因子；顆(ke)粒(li)物(wu)的(de)(de)(de)(de)濃度和(he)(he)暴露時間決定了(le)顆(ke)粒(li)物(wu)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)入量和(he)(he)對機體(ti)的(de)(de)(de)(de)危(wei)害程度；顆(ke)粒(li)物(wu)的(de)(de)(de)(de)粒(li)徑(jing)(jing)和(he)(he)狀態(tai)(tai)(tai)與(yu)其(qi)在呼吸(xi)道內沉著(zhu)滯(zhi)留(liu)和(he)(he)消(xiao)除(chu)有(you)關。PM10中(zhong)粗粒(li)子主要(yao)是(shi)人為源產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)生(sheng)粒(li)子及(ji)自然(ran)界塵(chen)粒(li),易沉降(jiang),而且容(rong)易被(bei)阻留(liu)在鼻(bi)腔(qiang)和(he)(he)口腔(qiang)內；而細(xi)粒(li)子主要(yao)是(shi)污染(ran)氣(qi)體(ti)經過復雜(za)的(de)(de)(de)(de)多相化(hua)學反(fan)應(ying)轉化(hua),或者由高溫下排放的(de)(de)(de)(de)過飽(bao)和(he)(he)氣(qi)態(tai)(tai)(tai)物(wu)質(zhi)冷(leng)凝(ning)，再經碰并、凝(ning)聚、吸(xi)附而形成(cheng)[5]。

另外，環境和(he)(he)機(ji)體狀況也是影(ying)(ying)響(xiang)其毒(du)性作(zuo)用的重要(yao)因(yin)素(su)，如太陽(yang)輻射影(ying)(ying)響(xiang)PM10的細胞(bao)毒(du)性,顆(ke)粒(li)物(wu)中(zhong)的有(you)機(ji)成分在有(you)氧時并在射線(xian)照射下(xia)能形成過氧化(hua)(hua)物(wu)而(er)具(ju)有(you)很強的光致毒(du)效應[6]。酸(suan)化(hua)(hua)也嚴重影(ying)(ying)響(xiang)PM10的毒(du)性,當空氣中(zhong)SO2和(he)(he)NOx被催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)并與水作(zuo)用形成硫酸(suan)煙霧(wu)和(he)(he)硝(xiao)酸(suan)煙霧(wu)時,其毒(du)性比(bi)原來高許多倍[2]。此外，氣象因(yin)素(su)和(he)(he)地理因(yin)素(su)也會影(ying)(ying)響(xiang)PM10的擴散(san)稀釋而(er)間接影(ying)(ying)響(xiang)其毒(du)性。

2.3 可吸(xi)入顆粒物(wu)的時空累積效應與聯合作用

PM10中(zhong)的(de)有害(hai)成(cheng)(cheng)分在(zai)機體內和大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)都有累積(ji)(ji)性。當鉛在(zai)人體內積(ji)(ji)累到一定程(cheng)度時就會影響人體的(de)生理(li)機能和造血機能,尤其是對青少年及幼兒的(de)中(zhong)樞神經系(xi)統和造血系(xi)統影響更大(da)[2]。當大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)幾種污染物(wu)得不到及時疏(shu)散(san)時,也會累積(ji)(ji),并發(fa)生化學耦合。例如(ru),顆(ke)粒(li)物(wu)中(zhong)有機物(wu)和NOx在(zai)一定條件下形(xing)成(cheng)(cheng)光化學煙霧[5]。另外(wai)，PM10中(zhong)有害(hai)物(wu)質(zhi)的(de)毒性往往會產生協同、加(jia)合及拮抗作用。研究(jiu)表明(ming),大(da)氣(qi)(qi)顆(ke)粒(li)物(wu)與(yu)O3的(de)協同作用使呼吸(xi)道病和心肺病患者死亡率日(ri)增[7, 8]。PM10中(zhong)的(de)一些毒物(wu)造成(cheng)(cheng)肺組織損傷，從(cong)而(er)促(cu)進了微生物(wu)的(de)感染。趙毓(yu)梅等[9]實驗發(fa)現(xian), Zn、Se對顆(ke)粒(li)物(wu)中(zhong)其它有毒成(cheng)(cheng)分會產生拮抗作用。

3 可吸入顆粒物的毒理學機理

3.1 概述

PM10成(cheng)分(fen)復雜,致毒(du)機理(li)也并非一(yi)種機理(li)能夠解釋。目前認為PM10的(de)致毒(du)機理(li)主要是:

(1) PM10進入肺內后,首(shou)先(xian)與肺泡巨噬細胞、肺上皮細胞作用(yong),刺激釋放各種細胞因子(zi),導(dao)致(zhi)肺炎癥和(he)(he)肺纖(xian)維化(hua)[10]。(2) PM10與細胞作用(yong)后,釋放活性氧(yang)(ROS)和(he)(he)自由基(ji),氧(yang)化(hua)損傷組織細胞和(he)(he)遺(yi)傳(chuan)物質并引起細胞增生和(he)(he)分裂紊亂,最后可(ke)能導(dao)致(zhi)惡變(bian)。

總之, PM10可能通過氧化刺激、炎癥反應及遺傳物質改變等多種機理引(yin)起機體各(ge)部分的損(sun)傷(shang)。而這(zhe)些(xie)損(sun)傷(shang)又是相(xiang)關(guan)的。如PM10由于損(sun)害(hai)了免疫系統，更(geng)易造成其它系統的損(sun)害(hai)。

3.2 細胞急性(xing)致毒效應機(ji)理

PM10主(zhu)要通過(guo)(guo)(guo)自(zi)(zi)(zi)(zi)由(you)基產生細(xi)胞(bao)急(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)致(zhi)毒(du)(du)(du)效應。研究表明[11]，顆粒(li)(li)(li)物中(zhong)含多(duo)種無機(ji)物和有機(ji)物，它(ta)們在(zai)空氣(qi)中(zhong)經(jing)紫外(wai)輻(fu)(fu)射(she)(she),會形成自(zi)(zi)(zi)(zi)由(you)基,并(bing)引發(fa)自(zi)(zi)(zi)(zi)由(you)基鏈反應，形成更(geng)(geng)多(duo)的(de)(de)自(zi)(zi)(zi)(zi)由(you)基，進而(er)形成更(geng)(geng)多(duo)的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物。在(zai)一定條件下,過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物在(zai)體內氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)分(fen)解(jie),并(bing)通過(guo)(guo)(guo)脂質過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用破壞細(xi)胞(bao)膜和損(sun)傷DNA，導(dao)(dao)致(zhi)很高(gao)的(de)(de)細(xi)胞(bao)毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物和自(zi)(zi)(zi)(zi)由(you)基必須被過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物歧化(hua)(hua)(hua)酶(mei)、過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫酶(mei)、谷胱甘肽過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物酶(mei)等分(fen)解(jie)，否則(ze)會引起急(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)毒(du)(du)(du)甚至死亡。盡(jin)管具(ju)(ju)有較(jiao)(jiao)大毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)多(duo)環芳烴類(lei)物質能在(zai)紫外(wai)輻(fu)(fu)射(she)(she)下降解(jie)，但光輻(fu)(fu)射(she)(she)可誘導(dao)(dao)多(duo)環芳烴類(lei)物質產生自(zi)(zi)(zi)(zi)由(you)基而(er)具(ju)(ju)有更(geng)(geng)高(gao)細(xi)胞(bao)毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)[12,13]。急(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)細(xi)胞(bao)毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)往(wang)往(wang)表現為活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)氧(yang)(yang)的(de)(de)爆發(fa)[14]，而(er)水(shui)溶性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)過(guo)(guo)(guo)渡(du)(du)金屬元素(su)又可誘導(dao)(dao)過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物產生自(zi)(zi)(zi)(zi)由(you)基、活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)氧(yang)(yang)。因此,細(xi)胞(bao)毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)與其中(zhong)水(shui)溶性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)過(guo)(guo)(guo)渡(du)(du)金屬元素(su)含量相關(guan)[15]。童(tong)永彭等[16]研究發(fa)現,酸性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)(jiao)強的(de)(de)市區大氣(qi)顆粒(li)(li)(li)物粒(li)(li)(li)子中(zhong)的(de)(de)Fe、Cr、Mn化(hua)(hua)(hua)合物比郊(jiao)區中(zhong)的(de)(de)易溶于(yu)水(shui),且輻(fu)(fu)射(she)(she)后的(de)(de)顆粒(li)(li)(li)物比未輻(fu)(fu)射(she)(she)的(de)(de)含有較(jiao)(jiao)多(duo)的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物和自(zi)(zi)(zi)(zi)由(you)基，并(bing)顯示出(chu)更(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)細(xi)胞(bao)毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。可見大氣(qi)顆粒(li)(li)(li)物中(zhong)可溶性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)過(guo)(guo)(guo)渡(du)(du)金屬鹽和過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物是誘導(dao)(dao)細(xi)胞(bao)自(zi)(zi)(zi)(zi)由(you)基毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)2個因素(su)。

3.3 對(dui)呼吸系(xi)統(tong)的毒性作用機理

PM10在呼(hu)吸(xi)(xi)道內轉移方式有(you)如(ru)下幾種[10]：（1）通過(guo)呼(hu)吸(xi)(xi)道纖毛(mao)—黏(nian)液運動排出體外(wai)或(huo)(huo)進(jin)(jin)入(ru)消化系(xi)統。（2）被(bei)肺(fei)泡(pao)巨噬(shi)細胞吞噬(shi)后進(jin)(jin)入(ru)淋巴系(xi)統,由淋巴液帶到淋巴結,最后被(bei)清除(chu),或(huo)(huo)者(zhe)長期滯留在肺(fei)間質形成病(bing)灶。（3）某些顆粒或(huo)(huo)組(zu)分(fen)通過(guo)肺(fei)的內呼(hu)吸(xi)(xi)進(jin)(jin)入(ru)血液從(cong)而到達(da)其他(ta)器官。PM10進(jin)(jin)入(ru)呼(hu)吸(xi)(xi)道后,大部(bu)分(fen)可被(bei)呼(hu)吸(xi)(xi)道表面的纖毛(mao)—黏(nian)液層黏(nian)附或(huo)(huo)清除(chu),但過(guo)多(duo)的微粒沉積會對氣(qi)道產(chan)生刺激，并導致(zhi)平滑肌收縮慢(man)支炎、肺(fei)氣(qi)腫患者(zhe)氣(qi)道對有(you)害刺激的反(fan)應(ying)性降低，清除(chu)能(neng)力減弱，使較多(duo)的顆粒物進(jin)(jin)入(ru)小氣(qi)道和肺(fei)泡(pao)，加(jia)重了(le)對肺(fei)功能(neng)的損害。

同時(shi), PM10與肺(fei)(fei)組織細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)接觸后，可(ke)通過腐蝕(shi)刺激(ji)(ji)或其成分(fen)的(de)毒性(xing)作用對肺(fei)(fei)組織細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)造(zao)成損(sun)(sun)害,導致(zhi)(zhi)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)及其生(sheng)化(hua)成分(fen)發生(sheng)改變(bian)。Prahalad等(deng)[17]研(yan)究指(zhi)出顆(ke)粒物會刺激(ji)(ji)肺(fei)(fei)部(bu)中(zhong)(zhong)性(xing)粒細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)聚集增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。Longphre等(deng)[18]研(yan)究認(ren)為空氣(qi)顆(ke)粒物刺激(ji)(ji)肺(fei)(fei)上皮釋放(fang)(fang)的(de)黏(nian)液素及抗(kang)菌蛋白等(deng)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。趙毓梅[19]研(yan)究發現(xian)細(xi)(xi)(xi)顆(ke)粒物可(ke)使肺(fei)(fei)灌洗液中(zhong)(zhong)生(sheng)化(hua)成分(fen)發生(sheng)改變(bian),具體(ti)表現(xian)為:中(zhong)(zhong)性(xing)白細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)增(zeng)(zeng)高，乳(ru)酸脫(tuo)氫酶(mei)(LDH)、酸性(xing)磷(lin)酸酶(mei)(ACP)、堿性(xing)磷(lin)酸酶(mei)(AKP)和唾液酸(SA)等(deng)有(you)變(bian)化(hua)。它們(men)的(de)改變(bian)反映了肺(fei)(fei)組織細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)受損(sun)(sun)和防(fang)御功能(neng)降低。大氣(qi)中(zhong)(zhong)某些顆(ke)粒物除本身(shen)具有(you)自由(you)基活性(xing)外，還(huan)可(ke)以(yi)作用于上皮細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)和巨噬(shi)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)，使它們(men)釋放(fang)(fang)活性(xing)氧(yang)或活性(xing)氮(dan)[20]。這(zhe)些顆(ke)粒物進入(ru)肺(fei)(fei)組織后，可(ke)激(ji)(ji)發體(ti)內的(de)脂(zhi)質過氧(yang)化(hua)反應(ying),使體(ti)內氧(yang)化(hua)和抗(kang)氧(yang)化(hua)系統(tong)失去(qu)平衡。一方面使得脂(zhi)質過氧(yang)化(hua)酶(mei)(LPO)增(zeng)(zeng)高，另一方面使體(ti)內的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)系統(tong)耗竭,表現(xian)為谷胱(guang)甘肽過氧(yang)化(hua)物酶(mei)(GSH-Px)下降和LPO/GSH-Px增(zeng)(zeng)高,導致(zhi)(zhi)谷胱(guang)甘肽轉化(hua)為氧(yang)化(hua)型、上皮細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)受到損(sun)(sun)傷、細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)通透(tou)性(xing)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，引起肺(fei)(fei)損(sun)(sun)傷和肺(fei)(fei)疾病(bing)，如肺(fei)(fei)功能(neng)下降、肺(fei)(fei)纖維化(hua)、慢(man)支、肺(fei)(fei)氣(qi)腫(zhong)等(deng)[10]。

3.4 對免(mian)疫系(xi)統(tong)的毒性作用機(ji)理

許多研究(jiu)證(zheng)明，PM10損(sun)壞非特(te)異性(xing)(xing)(xing)免(mian)疫功能(neng)。國外有研究(jiu)認為[21, 22]，PM10中(zhong)的(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)顆(ke)粒(li)(li)物(wu)進入肺內(nei)后(hou), 肺泡巨噬(shi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)將整個顆(ke)粒(li)(li)物(wu)吞噬(shi)，并釋放出一系列細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)前炎癥(zheng)(zheng)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)。前炎癥(zheng)(zheng)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)或沉積于(yu)肺部(bu)的(de)(de)顆(ke)粒(li)(li)物(wu)進一步作用(yong)于(yu)肺上皮(pi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)、成(cheng)纖維(wei)母細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)、內(nei)皮(pi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)等后(hou)分泌(mi)黏(nian)附分子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)及(ji)(ji)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)，而(er)這(zhe)些黏(nian)附分子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)及(ji)(ji)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)使各種炎癥(zheng)(zheng)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)聚(ju)集，從(cong)而(er)導致(zhi)炎癥(zheng)(zheng)發生。黃(huang)麗紅等[23]實驗結果表明，隨PM10中(zhong)細(xi)(xi)(xi)(xi)顆(ke)粒(li)(li)物(wu)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)濃度的(de)(de)增加，巨噬(shi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)存活率(lv)和(he)吞噬(shi)功能(neng)下降(jiang)，巨噬(shi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)出現凋亡，并且降(jiang)低(di)抗(kang)原的(de)(de)提呈能(neng)力(li)，使免(mian)疫活性(xing)(xing)(xing)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)功能(neng)及(ji)(ji)組織體液中(zhong)的(de)(de)殺菌物(wu)質(zhi)改(gai)變，從(cong)而(er)降(jiang)低(di)肺局(ju)部(bu)特(te)異性(xing)(xing)(xing)淋巴細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)免(mian)疫應答，導致(zhi)局(ju)部(bu)防御力(li)降(jiang)低(di)，而(er)引起局(ju)部(bu)炎癥(zheng)(zheng)感染。

另外(wai), PM10也損壞特(te)異性(xing)免疫(yi)(yi)功(gong)(gong)能(neng)(neng)。免疫(yi)(yi)反(fan)應的(de)(de)核心是細胞(bao)(bao)增殖(zhi)，顆(ke)(ke)粒物由于影響(xiang)細胞(bao)(bao)增殖(zhi)而影響(xiang)免疫(yi)(yi)。脾臟(zang)和(he)外(wai)周血淋巴(ba)(ba)細胞(bao)(bao)的(de)(de)轉化是反(fan)映免疫(yi)(yi)功(gong)(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)有力工具。有研(yan)究表明[24]，汽車(che)尾氣(qi)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)有機提取物可(ke)抑(yi)制(zhi)T淋巴(ba)(ba)細胞(bao)(bao)的(de)(de)轉化功(gong)(gong)能(neng)(neng)，且有劑量(liang)(liang)—反(fan)應關系。其抑(yi)制(zhi)機理可(ke)能(neng)(neng)與鈣穩態(tai)失(shi)衡和(he)鈣信(xin)號傳遞干擾(rao)有關。白細胞(bao)(bao)介素(IL-2)和(he)NK細胞(bao)(bao)在機體(ti)和(he)腫瘤免疫(yi)(yi)中分別起(qi)調(diao)節和(he)監視(shi)作用。汽車(che)尾氣(qi)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)有機提取物可(ke)通過(guo)(guo)干擾(rao) IL-2 (或其受體(ti))介導(dao)信(xin)號而抑(yi)制(zhi)T淋巴(ba)(ba)細胞(bao)(bao)產(chan)生(sheng)IL-2 。楊建軍等(deng)[25]通過(guo)(guo)對不同粒徑(jing)顆(ke)(ke)粒物中金屬元素含量(liang)(liang)及其免疫(yi)(yi)毒性(xing)研(yan)究認(ren)為，Pb、Ni、As、Zn等(deng)能(neng)(neng)使(shi)小鼠細胞(bao)(bao)免疫(yi)(yi)功(gong)(gong)能(neng)(neng)受到抑(yi)制(zhi),表現(xian)為淋巴(ba)(ba)細胞(bao)(bao)轉化功(gong)(gong)能(neng)(neng)、IL-2活性(xing)、NK細胞(bao)(bao)活性(xing)、T淋巴(ba)(ba)細胞(bao)(bao)亞群(qun)等(deng)指標改變。

3.5 “三致(zhi)”效應(致(zhi)癌、致(zhi)突變、致(zhi)畸)

PM10內含有各種直接(jie)致(zhi)(zhi)(zhi)突(tu)變(bian)物(wu)和(he)間(jian)接(jie)致(zhi)(zhi)(zhi)突(tu)變(bian)物(wu)，可以損(sun)(sun)害(hai)遺(yi)傳(chuan)(chuan)物(wu)質和(he)干(gan)擾細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)正常分裂(lie)，同(tong)時破壞機(ji)(ji)體(ti)的(de)(de)免(mian)疫(yi)監視，而引起癌(ai)癥(zheng)和(he)畸形(xing)。PM10的(de)(de)化學組分或活性(xing)氧(yang)直接(jie)損(sun)(sun)害(hai)遺(yi)傳(chuan)(chuan)物(wu)質而導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)癌(ai)基(ji)因(yin)(yin)激活、抑癌(ai)基(ji)因(yin)(yin)失活、遺(yi)傳(chuan)(chuan)物(wu)質改(gai)變(bian),進(jin)(jin)一步(bu)可能(neng)(neng)導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)肺(fei)癌(ai)[10]。許多研究(jiu)利(li)用(yong)一些短期遺(yi)傳(chuan)(chuan)毒性(xing)實驗(yan)(Ames實驗(yan)、UDS實驗(yan)、微核實驗(yan)等)從基(ji)因(yin)(yin)、DNA、染色體(ti)不同(tong)水(shui)平說明顆(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)具有潛在的(de)(de)致(zhi)(zhi)(zhi)突(tu)變(bian)及致(zhi)(zhi)(zhi)癌(ai)性(xing)。有研究(jiu)發現[26]，PM10中的(de)(de)許多有機(ji)(ji)成分均(jun)能(neng)(neng)損(sun)(sun)傷DNA，以多環(huan)芳烴最明顯,并且(qie)致(zhi)(zhi)(zhi)癌(ai)作(zuo)用(yong)與免(mian)疫(yi)毒性(xing)往往是一致(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)。國外研究(jiu)認為[27, 20]，接(jie)觸顆(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)可導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)上皮細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)和(he)巨噬細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)內的(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)因(yin)(yin)子(zi)增加，污(wu)染物(wu)作(zuo)用(yong)于細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)產(chan)生的(de)(de)一些細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)因(yin)(yin)子(zi)如生長因(yin)(yin)子(zi)，可能(neng)(neng)導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)周期失去正常調節，從而使細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)分裂(lie)增加，進(jin)(jin)一步(bu)形(xing)成腫瘤。顆(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)可通(tong)過影(ying)響(xiang)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)間(jian)隙通(tong)訊功能(neng)(neng)的(de)(de)改(gai)變(bian)而導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)進(jin)(jin)一步(bu)惡化。宋(song)健等[28]研究(jiu)認為柴油機(ji)(ji)排(pai)出的(de)(de)顆(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)可抑制細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)間(jian)隙的(de)(de)通(tong)訊功能(neng)(neng)，具有致(zhi)(zhi)(zhi)癌(ai)作(zuo)用(yong)。

3.6 對循環系統的(de)毒性作(zuo)用機理

苯類化合物(wu)及其(qi)代謝物(wu)酚能在體內(nei)產(chan)生(sheng)原漿(jiang)毒性(xing)，可(ke)直接(jie)抑制細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)核分裂而(er)(er)(er)對骨髓造(zao)血(xue)(xue)(xue)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)產(chan)生(sheng)損害，又常(chang)與血(xue)(xue)(xue)紅蛋白結(jie)合，導(dao)(dao)致(zhi)造(zao)血(xue)(xue)(xue)系統和(he)(he)血(xue)(xue)(xue)液內(nei)有(you)(you)形成分改變[29 ]。接(jie)觸PM10后，釋放出來的(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)因子(zi)使肝(gan)臟(zang)釋放前凝聚因子(zi)，它使血(xue)(xue)(xue)管白細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)移(yi)動(dong)(dong)改變，從而(er)(er)(er)導(dao)(dao)致(zhi)血(xue)(xue)(xue)液流動(dong)(dong)性(xing)降低，這可(ke)能與顆粒物(wu)引(yin)起(qi)(qi)心血(xue)(xue)(xue)管疾病和(he)(he)死亡增加有(you)(you)關[27]。另外，由于PM10可(ke)以引(yin)起(qi)(qi)肺(fei)纖維斷裂而(er)(er)(er)發(fa)生(sheng)慢性(xing)肺(fei)氣腫(zhong)并導(dao)(dao)致(zhi)局(ju)部纖維增生(sheng)，因而(er)(er)(er)肺(fei)泡(pao)受損，使氧在肺(fei)泡(pao)內(nei)失去彌散(san)交(jiao)換功能，引(yin)起(qi)(qi)低氧血(xue)(xue)(xue)癥。肺(fei)泡(pao)壁的(de)(de)(de)纖維增生(sheng)、變性(xing)，損害肺(fei)泡(pao)壁上的(de)(de)(de)微細(xi)(xi)(xi)(xi)血(xue)(xue)(xue)管，導(dao)(dao)致(zhi)小動(dong)(dong)脈和(he)(he)小靜脈狹(xia)窄阻(zu)塞，造(zao)成肺(fei)部血(xue)(xue)(xue)管阻(zu)力增加，使肺(fei)動(dong)(dong)脈壓升高(gao)，進而(er)(er)(er)右心室出現肥大，最(zui)終導(dao)(dao)致(zhi)肺(fei)性(xing)高(gao)血(xue)(xue)(xue)壓和(he)(he)肺(fei)心病[30]。

3.7 其(qi)他(ta)毒(du)性機理

許多研(yan)究證明，PM10還能(neng)損害(hai)生(sheng)(sheng)殖系(xi)統(tong)，降低生(sheng)(sheng)育能(neng)力(li)，引(yin)起(qi)胎兒畸形等。煙霧中有毒(du)金屬(shu)元素可以干擾卵母細胞的(de)成熟分裂，降低生(sheng)(sheng)殖能(neng)力(li)[31]。此外(wai)，PM10 還能(neng)使(shi)兒童所受的(de)紫外(wai)輻射量減少，妨礙(ai)了體(ti)內維生(sheng)(sheng)素D的(de)合(he)成，使(shi)鈣磷(lin)代謝處(chu)于負平(ping)衡狀態，造(zao)成骨骼(ge)鈣化(hua)不全。

4 結語

總之，PM10毒(du)理學(xue)的(de)研究(jiu)已進入一(yi)個嶄新階(jie)段，但其生物(wu)(wu)學(xue)發(fa)病(bing)機制(zhi)尚(shang)未(wei)完(wan)全(quan)建立[32]。仍存(cun)在的(de)一(yi)些(xie)問題是：（1）必須加強顆粒物(wu)(wu)中(zhong)有(you)毒(du)金屬離子的(de)物(wu)(wu)相和價態(tai)及毒(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)機物(wu)(wu)的(de)結構和性(xing)(xing)(xing)(xing)質等化學(xue)方(fang)面的(de)研究(jiu)，并探索它們在大氣(qi)和體內的(de)化學(xue)反應規(gui)律，從分(fen)子生物(wu)(wu)學(xue)水(shui)平(ping)研究(jiu)PM10的(de)致(zhi)毒(du)機理。（2）PM10 中(zhong)有(you)害物(wu)(wu)質的(de)濃(nong)度(du)與劑量同致(zhi)病(bing)程度(du)之間(jian)的(de)正相關性(xing)(xing)(xing)(xing)尚(shang)存(cun)爭議(yi)，是否存(cun)在最適濃(nong)度(du)還有(you)待進一(yi)步研究(jiu)。（3）PM10中(zhong)到底是酸性(xing)(xing)(xing)(xing)、中(zhong)性(xing)(xing)(xing)(xing)還是堿性(xing)(xing)(xing)(xing)組(zu)分(fen)對致(zhi)突變起主(zhu)要作用，國際上仍有(you)爭議(yi)。

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第一作者劉文宏(hong)，男，1972年9月(yue)出(chu)生，1995年畢業于(yu)安(an)徽師范大(da)學生化系

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