运动及不同浓度PM2.5滴注对大鼠糖代谢部分酶活性的影响

为了探讨一次性递增负荷运动及不同浓度细颗粒物(PM2.5)暴露对大鼠己糖激酶(hexokinase,HK)-丙酮酸激酶(pyruvatekinase,PK)及异柠檬酸脱氢酶(isocitratedehydrogenase,IDH)活性影响的机制,将30只雄性Wistar SPF(Specific Pathogen Free,SPF)大鼠随机分为安静(QC)、运动对照组(EC)、低剂量PM2.5+运动组(LPE)、中剂量PM2.5+运动组(MPE)、高剂量PM2.5+运动组(HPE),采用一次性气管滴注染毒后进行递增负荷跑台训练,并通过酶联免疫法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定大鼠血清及肝脏组织HK,PK,IDH活性。结果表明,与安静组相比,运动对照组HK,PK酶活性下降,IDH活性升高,差异有统计学意义(p0.01)。和EC组相比,LPE,MPE,HPE组各组织中HK,PK,IDH活性均下降,差异有统计学意义(p0.05或p0.01)。实验表明,运动可以降低大鼠的HK,PK活性而增强IDH活性;随着浓度的增加,HK,PK,IDH活性与PM2.5暴露剂量具有相关性降低。     

PM2.5暴露对大鼠行为学及器官的急性毒理作用

通过气管滴注的方法,研究不同浓度细颗粒物(PM2.5)对运动大鼠行为学及不同器官的毒性作用,探讨PM2.5暴露对运动状态下机体的急性毒理作用及其可能的机制。将32只雄性Wistar SPF(Specific Pathogen Free,SPF)大鼠随机分为运动对照组(EC)、低剂量PM2.57.5 mg·(kg·bw)-1+运动组(LPE)、中剂量PM2.515 mg·(kg·bw)-1+运动组(MPE)、高剂量PM2.530 mg·(kg·bw)-1+运动组(HPE)。采用一次性气管滴注染毒后进行递增负荷跑台训练,利用卒中指数对运动过程中大鼠进行行为学评分,并测定大鼠肺、肝脏、股四头肌组织谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px),活性氧(reactive oxygen species,ROS),核转录因子核转录因子kappa B(nuclear factor-B,NF-κΒ)和单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)浓度。与运动对照组相比,3个暴露组中大鼠的卒中指数差异均有统计学意义(p0.05或p0.01);PM2.5暴露组GSH-Px下降,差异均有统计学意义(p0.05或p0.01);ROS,NF-κΒ和MCP-1上升差异均有统计学意义(p0.05或p0.01),并呈现出剂量相关性。急性PM2.5暴露可对大鼠行为学产生不利的影响,导致不同器官的抗氧化及免疫指标发生改变,影响机体的运动能力,造成某些生理损伤。     

PM_(2.5)急性暴露对运动即刻及24h恢复后大鼠TNF-α、hs-CRP、CC16的影响

采用一次性递增负荷跑台运动对不同浓度PM2.5染毒大鼠进行训练,通过测定含量的变化,研究运动、PM2.5染毒及24 h恢复对大鼠血清肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor,TNF-α)、超敏C反应蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)、克拉拉细胞蛋白(Clara Cell Protein,CC16)的影响机制,选取雄性SD大鼠64只(每组8只),随机分为运动即刻组(EC)、24 h恢复组(ECR)、7.5 mg·kg-1(LPE)、15 mg·kg-1(MPE)、30 mg·kg-1(HPE)、7.5 mg·kg-1+24 h恢复组(LPER)、15 mg·kg-1PM2.5+24 h恢复组(MPER)、30 mg·kg-1+24 h恢复组(HPER).采用气管滴注法PM2.5染毒然后进行一次性递增负荷跑台进行训练,运动即刻组与恢复组分别于训练后即刻及恢复24 h后处死,提取血清后通过酶联免疫法(Enzymelinked immuno sorbent assay,ELISA)测定TNF-α、hs-CRP、CC16,并进行有关统计学检验.结果表明,与运动对照组相比,不同浓度PM2.5染毒组大鼠运动后,即刻血清TNF-α及hs-CRP水平升高,而CC16水平在染毒组运动后即刻降低,24 h后TNF-α、hs-CRP、CC16基本恢复到对照组的水平且与染毒浓度有剂量相关关系.     

体育场馆内PM2.5的环境行为与急性毒理效应对运动大鼠免疫指标的影响

通过气管滴注法建立运动大鼠非暴露式损伤模型,以研究体育场馆内不同浓度PM_(2.5)污染对运动大鼠免疫指标的影响。实验选取32只雄性Wistar SPF(specific pathogen free, SPF)大鼠,随机分为运动对照组(EC)、高剂量运动组(30 mg·kg~(-1))(HPE)、中剂量运动组(15 mg·kg~(-1))(MPE)、低剂量运动组(7.5 mg·kg~(-1))(LPE),采用一次性气管滴注染毒后进行递增负荷跑台训练,通过酶联免疫法(ELISA)测定大鼠血清和肺泡灌洗液(BALF)中克拉拉细胞蛋白(CC16)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、大鼠单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、大鼠巨噬细胞炎症蛋白1α(MIP-1α)和中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)的表达水平。与EC相比,LPE、MPE和HPE中MCP-1、MIP-1α和hs-CRP表现出剂量相关性升高,NE和CC16则呈剂量相关性降低,差异均有统学意义。研究表明,PM_(2.5)气管滴注可以对急性运动大鼠的免疫系统功能造成一定程度的损伤。     

太原市PM_(2.5)中溴代阻燃剂的污染特征及人体暴露水平

2013年10月至2014年7月,在太原城区,分4个月采集大气细颗粒物,每个月选取4个样品,分析了颗粒物上8种多溴联苯醚(PBDEs)和6种新型溴代阻燃剂(NBFRs)的浓度与组成。结果表明,大气PM2.5样品中PBDEs和NBFRs总浓度算术平均值分别为(10.9±10.3)pg·m-3和(22.3±24.7)pg·m-3,其中BDE-209、HBB和DBDPE是溴代阻燃剂中的主要污染物。季节变化来看,秋季样品中总PBDEs和总NBFRs的浓度要高于其他季节,夏季最低;化合物组成上,秋季样品中BDE-209含量较低,而NBFRs中HBB含量较高。相关分析显示,溴代阻燃剂的变化与颗粒物浓度和有机质的相关性不大,与大气温度与无显著性相关,而主要与气团来源有关。城市儿童的吸入暴露量约为成人的2~3倍,反映出PM2.5中溴代阻燃剂对城镇居民尤其是儿童的潜在健康危害仍不容忽视。     

北京不同污染天气PM_(2.5)和PM_(10)染毒对大鼠生理病理参数的影响

为探讨北京不同污染天气大气可吸入颗粒物PM_(10)和细颗粒物PM_(2.5)污染对雄性大鼠血常规、氧化损伤、炎症反应和肺组织的影响,将64只雄性8周龄Wistar大鼠随机分为8组,分别为2个对照组(空白组和生理盐水组)和6个染毒组(清洁、雾霾及沙尘暴3种不同天气的PM_(10)染毒组和PM_(2.5)染毒组),每组8只。用2015年3月—5月在北京南海子麋鹿苑采集的清洁、雾霾和沙尘暴3种不同天气的PM_(10)和PM_(2.5)制备悬液,分别采用气管滴入PM_(10)和PM_(2.5)悬液作为染毒组,空白对照组不做任何处理,生理盐水对照组采用气管滴注生理盐水。急性染毒24 h后处死大鼠。采集血液测定18个血常规指标,分析肺泡灌洗液(BALF)中转化生长因子-β1(TGF-β1)、乳酸脱氢酶(LDH)、总抗氧化能力(T-AOC)、白介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量,并在高倍显微镜下观察肺组织和气管病理形态变化。同时,对PM_(10)和PM_(2.5)中的水溶性离子、有机碳/元素碳、16种多环芳烃和7种重金属等元素进行了测定,并分析了各组分与大鼠生理病理指标的相关性。结果表明:清洁、沙尘暴天气的PM_(10)和雾霾天气的PM_(2.5)急性染毒导致大鼠白细胞系参数即免疫力显著下降。污染天气颗粒物染毒后大鼠BALF氧化炎症因子的改变表明呼吸系统受到感染:沙尘暴和清洁天的PM_(10)染毒均显著提高了TGF-β1,雾霾PM_(10)染毒后IL-6和LDH有一定程度升高。3种天气颗粒物染毒对肺和气管造成的组织病理伤害各有特点,但PM_(2.5)伤害程度普遍大于PM_(10)。染毒颗粒物粒径大小,其化学成分类别、浓度是造成大鼠血常规指标变化、氧化炎症反应和组织学病变的可能原因。     

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)在小鼠肝脏微粒体的体外代谢及对CYP450酶活性的影响

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)是一类具有内分泌干扰效应的酚类化合物,生物毒性要高于母体多溴联苯醚(PBDEs),研究OH-PBDEs的体外代谢行为对于理解其在生物体内的富集转化具有重要意义。以小鼠肝脏微粒体作为研究对象,考察了3-OH-BDE-47、5-OH-BDE-47、6-OH-BDE-47和2’-OH-BDE-68在小鼠肝脏中的体外代谢,并分别研究了浓度为0.1、0.2、0.4、0.6、1.0μmol·L-1条件下4种OH-PBDEs对细胞色素P450酶系中7-乙氧基香豆素-O-脱乙基酶(ECOD)、7-乙氧基异吩唑酮-O-脱乙基酶(EROD)和苯胺4-羟基化酶(ANH)活性的影响。结果表明,4种OH-PBDEs在小鼠肝脏微粒体中均能够快速代谢,代谢率分别为80%(3-OH-BDE-47)、42%(5-OH-BDE-47)、86%(6-OH-BDE-47)和63%(2’-OH-BDE-68)。实验所设OH-PBDEs各浓度对微粒体的ECOD活性无显著性抑制作用,但对EROD的活性均表现出相同的显著抑制作用;4种OH-PBDEs表现出不同的ANH活性影响,即3-OH-BDE-47对ANH活性具有抑制作用,5-OH-BDE-47具有诱导作用,而6-OH-BDE-47和2’-OH-BDE-68对ANH活性无显著性影响。     

运动对急性暴露于2,3,7,8-四氯二苯并二恶英大鼠肝组织酶活性的影响

为了研究运动对2,3,7,8-四氯二苯并二恶英(2,3,7,8-TCDD)急性暴露大鼠肝组织酶活性的影响,将40只雄性Wistar大鼠随机分为正常对照组(NC)、染毒组(NT)、运动对照组(EC)、运动染毒组(ET)。染毒组(NT组与ET组)腹腔注射10μg·kg-1(以单位体重计)的TCDD,对照组(NC组与EC组)腹腔注射等量的玉米油;NT、NC组静养4周,ET、EC组运动(尾部负重5%游泳30分钟)4周。4周后,称重并宰杀大鼠,分离肝组织,称重后-80℃保存待测7-乙氧基异吩恶唑酮脱乙基酶(EROD)、7-乙氧基香豆素-O-脱乙基酶(ECOD)及芳香烃羟化酶(AHH)的活性。将数据进行多因素方差分析(MAVONA)处理,结果表明,染毒可降低大鼠体重,增加肝湿重和肝相对重量、增加EROD、ECOD活性;运动可增加大鼠肝相对重量、增加AHH的活性;染毒后运动可降低EROD、ECOD的活性。结论:急性10μg·kg-1(以单位体重计)TCDD染毒后4周可增加大鼠肝相对重量;4周的运动能有效降低TCDD对EROD、ECOD活性的激活作用。     

羟基多溴联苯醚(OH-PBDEs)小鼠肝脏微粒体体外代谢及对雌激素代谢的影响研究

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)是一类具有内分泌干扰效应的酚类化合物,以小鼠肝脏微粒体作为研究对象,考察了OH-PBDEs的体外代谢行为及对雌激素代谢的影响。研究结果发现,4种OH-PBDE均能够代谢,其代谢率大小为6-OH-BDE-996’-OH-BDE-996-OH-BDE-1375’-OH-BDE-99,表明羟基官能团(-OH)与醚键及溴原子处于邻位时,表现出较高的代谢率; 4种OH-PBDE对3种天然雌激素包括雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)、雌三醇(E3)的代谢表现出不同作用,整体来说,对E1和E2代谢随着OH-PBDE浓度的增加抑制作用逐渐增强,对E3代谢则表现出促进作用,但是对人工合成的雌激素17α-炔雌醇(EE2)无明显影响;对E2代谢产物2-羟基雌二醇(2-OH-E2)的生成量定量表征表明,除6-OH-BDE-99促进了2-OH-E2的生成量,其余3种OH-PBDE随实验添加浓度的增加,抑制了2-OH-E2的生成量,这可能与酶介导的不同代谢机制有关。     

砷(V)及苯胺联合暴露对土壤微生物群落组成及抗氧化酶活性的影响

砷(As)和苯胺是环境中常见的持久性有毒污染物,在石油、印染及化工等工业场地环境中具有较高的复合污染风险。目前采用单一物种及模式生物分析复合污染物的联合毒性效应的研究已有大量报道,相比而言,混合菌群具有复杂的种间相互作用且更接近实际环境,但是复合污染对混合菌群的毒性效应尚缺乏深入研究。本研究以从非污染土壤富集分离的混合菌群为研究对象,研究As(V)-苯胺的联合毒性效应及其产生机理。本研究发现土壤混合菌群对As(V)和苯胺的单一污染具有较高的耐受性,对As(V)和苯胺的半数抑制浓度(IC₅₀)分别达到30 g·L^-1和3.2 g·L^-1。As(V)-苯胺复合污染在混合菌群中表现出协同抑制效应(1+1>2)。另外,As(V)-苯胺复合污染与单一污染相比,复合污染显著增加混合菌群胞内及细胞表面吸附的总砷浓度,并且降低细胞抗氧化酶(SOD和CAT)活性。As(V)和苯胺单一及复合污染下细菌群落组成分析的结果表明,菌株在单一污染中的耐受表现无法用来准确预测其对复合污染的耐受。我们的结果初步揭示了土壤混合菌群在单一及复合污染生...     

电镀企业周边大气颗粒物PM_(2.5)、PM_(10)和TSP中重金属分布特征及健康风险评价

以东莞市5个镇区为研究对象,采集电镀企业周边大气样品,分析了样品中重金属(包括As、Co、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、V、Zn和Hg)的含量分布,使用富集因子(enrich factor)、地累积指数(index of geoaccumulation)、Hakanson法和美国国家环境保护局(US EPA)的人体暴露健康风险评价模型,对PM_(2.5)、PM_(10)、总悬浮颗粒物(TSP)中重金属进行人体健康风险评价。结果表明,PM_(2.5)、PM_(10)和TSP中As、Cd和Cr平均浓度皆超标。Cr、Ni和V元素在3种颗粒物中非富集,主要为自然源;As、Co、Cu、Pb和Zn,可能来源于自然源和叠加的工业污染。Cd、Hg和Sb浓度受人为污染影响严重。Cd、Sb、Cu、Zn、Pb为生物可利用元素(K>0.6),在环境中的可迁移性高且易于被生物体和人体吸收。Mn元素的非致癌风险值较其他重金属要高1~4个数量级,且儿童的非致癌暴露风险值HQ均高于成人的。3种颗粒物中重金属元素通过呼吸吸入途径产生的非致癌风险HI值均高于人体可接受的上限1.0,其主要贡献来源于Mn的影响,研究区非致癌风险较为严重。除PM_(10)中Co元素和TSP中Co、Cr的成人致癌风险CR值大于10-4之外,其余大部分重金属元素通过呼吸途径产生的致癌风险CR值均在可接受范围之内,此外,3种颗粒物中的成人的致癌暴露风险值CRT均高于儿童的CRT值,并且除了PM_(2.5)中儿童的重金属致癌暴露风险CRT值(4.70E-05)低于人体可接受范围的上限(10-4),其余CRT值均高于10-4,致癌风险较为严重。     

细颗粒物(PM_(2.5))主要组分模拟溶液对发光细菌的光抑制分析

为明确NH_4~+、 NO_3~-、SO_4~(2-)及金属等组分在水溶性提取液对发光细菌的光抑制过程中所起的作用,参照PM_(2.5)样品提取液浓度,模拟配制与3级以上PM_(2.5)样品提取液中主要组分:硫酸盐、硝酸盐、氨盐相同浓度的溶液,同时选取与PM_(2.5)可溶性提取液发光抑制率相关性较强的铅、锌,配制不同浓度级别模拟溶液,测试各单一组分对发光细菌的发光抑制率及其混合溶液对发光细菌的联合影响效应。基于毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)和混合毒性指数法(MTI)评价了混合体系联合影响的作用类型。结果表明,与3~6级PM_(2.5)可溶性提取液中硫酸氨、硫酸氢氨、硝酸氨、硫酸锌和硝酸铅浓度相同的模拟溶液对发光细菌的发光没有抑制作用。不同的评价方法对PM_(2.5)主要组分混合体系联合效应评价结果具有较好的一致性,硫酸氨、硝酸氨、硫酸氢氨混合溶液中,对发光细菌的光抑制均为硫酸氢氨的独立作用,硫酸锌与硝酸铅的混合体系,锌和铅对发光细菌的联合影响效应表现为协同,硫酸氨、硝酸氨、硫酸氢氨与硫酸锌、硝酸铅的多元混合体系呈现协同作用。     

大气细颗粒物对CHO细胞的损伤作用及天然物质的拮抗机制

PM2.5引起的健康危害日益受到广泛关注,但其确切的损伤机理仍不完全清楚,目前也缺乏有效拮抗PM2.5损伤的天然活性物质。因此本文对北京市PM2.5造成CHO细胞的损伤作用及天然物质的拮抗作用进行研究,结果可为PM2.5污染治理和疾病的预防提供科学依据。通过CCK-8法测定细胞存活率;通过流式细胞仪测定细胞凋亡;用荧光探针DCFH-DA法测定ROS;提取细胞内总蛋白并测定其中SOD含量;以及通过Western Blot法分别测定了p-akt/akt、p65及Bad的相对表达量。结果显示:(1)10~40μg·m L-1的PM2.5可明显降低CHO细胞存活率,并呈现极显著的剂量-效应关系(r=-0.964,P0.01);15μg·m L-1PM2.5可以显著增加细胞凋亡、引起细胞内ROS增加、SOD含量下降;p-akt/akt、p65表达量增加说明Akt通路与NF-κB通路均被激活。(2)20μmol·L-1阿魏酸、50μmol·L-1绿原酸和10μmol·L-1荭草素预处理可拮抗PM2.5引起的细胞存活率下降以及细胞凋亡率增加,同时降低细胞内ROS并增加SOD含量,下调p-akt/akt、p65及Bad的相对表达量。其中20μmol·L-1阿魏酸的保护作用最佳。结果说明,PM2.5引起的CHO细胞损伤与细胞凋亡与Akt和NF-κB通路的激活有关;三种天然活性物质具有拮抗PM2.5造成的细胞损伤的能力,其保护机理是通过其降低PM2.5引起的细胞内氧化应激反应,进而降低被PM2.5激活的Akt通路与NF-κB通路和下调Bad蛋白表达量来实现的。     

Mass concentrations and temporal profiles of PM10, PM2.5 and PM1 near major urban roads in Beijing

Mass concentrations of PM₁₀, PM_2.5 and PM₁ were measured near major roads in Beijing during six periods: summer and winter of 2001, winter of 2007, and periods before, during and after the 2008 Beijing Olympic Games. Since the control efforts for motor vehicles helped offset the increase of emissions from the rapid growth of vehicles, the averaged PM_2.5 concentrations at roadsides during the sampling period between 2001 and 2008 fluctuated over a relatively small range. With the implementation of temporary traffic control measures during the Olympics, a clear “V” shaped curve showing the concentrations of particulate matter and other gaseous air pollutants at roadsides over time was identified. The average concentrations of PM₁₀, PM_2.5, CO and NO decreased by 31.2%, 46.3%, 32.3% and 35.4%, respectively, from June to August; this was followed by a rebound of all air pollutants in December 2008. Daily PM₁₀ concentrations near major roads exceeded the National Ambient Air Quality Standard (Grade II) for 61.2% of the days in the non-Olympic periods, while only for 12.5% during the Olympics. The mean ratio of PM_2.5/PM₁₀ near major roads remained relatively stable at 0.55 (±0.108) on non-Olympic days. The ratio decreased to 0.48 (±0.099) during the Olympics due to a greater decline in fine particles than in coarse-mode PM. The ratios PM₁/PM_2.5 fluctuated over a wide range and were statistically different from each other during the sampling periods. The average ratios of PM₁/PM_2.5 on non-Olympic days were 0.71.     

川南四座城市PM2.5化学组分污染特征及其源解析

为探究川南地区大气气溶胶中化学组分与来源特征,于2015年9月—2016年8月在四川盆地南部4个典型代表城市(泸州、内江、宜宾、自贡)采集了226个PM_2.5样品,对PM_2.5的质量浓度和主要化学组分(水溶性离子和碳质组分)进行测定,并利用颗粒物源解析受体模型对PM_2.5来源进行解析.结果表明:川南地区PM_2.5日均浓度为46.4—68.0μg·m^-3,均高于国家环境空气质量标准年均PM_2.5限值(35.0μg·m^-3).OC、EC和水溶性二次离子(SO₄^2-、NO₃-和NH₄+)分别占PM_2.5质量的15.7%—22.8%、4.2%—6.4%和28.6%—55.8%.PM_2.5及其主要化学组分浓度有显著的季节变化,即冬季浓度显著高于其他季节,夏季浓度最低.泸州除夏季外,其他季节SO₄2-、NO₃-同源性较好;其他城市在冬季,SO₄2-、NO₃-同源性较好.NH₄+主要存在形式为NH₄NO₃、(NH₄)2SO₄、NH₄HSO₄.OC、EC来源复杂,主要为机动车源、煤燃烧源和生物质燃烧源.川南地区PM_2.5的来源主要受8种因子影响,按总体贡献排序依次为:二次硫酸盐、生物质燃烧、工业源、二次硝酸盐、机动车源、煤燃烧、道路尘埃和建筑尘埃.此外,相比较而言,机动车源贡献在泸州市较凸显,煤燃烧源贡献在宜宾市较凸显.     

Modelling concentrations of airborne primary and secondary PM10 and PM2.5 with the BelEUROS-model in Belgium

The Eulerian Chemistry-Transport Model BelEUROS was used to calculate the concentrations of airborne PM₁₀ and PM_2.5 over Europe. Both primary as well as secondary particulate matter in the respirable size-range was taken into account. Especially PM_2.5 aerosols are often formed in the atmosphere from gaseous precursor compounds. Comprehensive computer codes for the calculation of gas phase chemical reactions and thermodynamic equilibria between compounds in the gas-phase and the particulate phase had been implemented into the BelEUROS-model. Calculated concentrations of PM₁₀ and PM_2.5 are compared to observations, including both the spatial and daily, temporal distribution of particulate matter in Belgium for certain monitoring locations and periods. The concentrations of the secondary compounds ammonium, nitrate and sulfate have also been compared to observed values. BelEUROS was found to reproduce the observed concentrations rather well. The model was applied to assess the contribution of emissions derived from the sector agriculture in Flanders, the northern part of Belgium, to PM₁₀- and PM_2.5-concentrations. The results demonstrate the importance of ammonia emissions in the formation of secondary particulate matter. Hence, future European emission abatement policy should consider more the role of ammonia in the formation of secondary particles.