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    生態環境中心首次確證人體血液系統中存在外源性超細顆粒物
    2020-05-22 | 编辑: | 【 】【打印】【關閉

      近日,生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室江桂斌組在大氣細顆粒暴露研究方面取得重要突破,首次在普通人群血液和胸腔積液中發現外源性超細顆粒物,爲顆粒物的全局健康影響提供了重要科學證據。論文日前在線發表于Nature CommunicationsNat. Commun., doi: 10.1038/s41467-020-16427-x)。

      大气颗粒物污染与多种疾病密切相关。研究表明,粒径越小的颗粒物越能够深入人体,如小于2.5 μm的颗粒物(PM2.5)能够进入肺泡,而小于0.1 μm的颗粒物(即超细颗粒物)被认为可以穿透肺泡进入人体的血液循环系统,这已成为了细颗粒毒理学研究的基础假设之一。但到目前为止,还未有过真实人体血液循环中检测到大气超细颗粒物的报道,这意味着这项基础假设仍缺乏关键科学证据。通常认为,PM2.5在人體中的真實存在及其定量描述仍處于一個“黑箱”狀態,PM2.5的暴露研究也仍停留在實驗動物模擬階段。

      這項研究首次在普通人群的血液及胸腔積液樣本中提取到超細顆粒物。進一步的分析發現人血液中的顆粒物濃度極低,而胸腔積液中的顆粒物濃度遠高于血液,二者具有相關性。由此可以借助胸腔積液來研究被吸入人體的顆粒物的狀態。爲了探明顆粒物的來源,這項工作發展了基于特征元素指紋、超高分辨結構指紋和穩定同位素指紋的多維化學指紋技術,結果證明人體中提取到的超細顆粒物主要爲外源性的,特別是相當一部分來自于大氣燃燒源PM2.5。這一結論成爲PM2.5進入人體循環系統並由此産生健康危害的直接證據,爲解釋大氣顆粒物汙染物的全局健康影響提供了關鍵數據。

      著名毒理学家Günter Oberdrster教授評價認爲“這是一個科學界長期討論但懸而未決的問題——This is an unsolved problem long discussed within the scientific community … 這是首個使用現代新技術來確認可吸入顆粒物進入血液循環的研究——the first study to apply modern new technology to determine uptake of inhaled nanoparticles into the blood circulation”。这一研究从发现到方法都有望推动颗粒毒理学的发展。

      該論文的第一作者是陸達偉助理研究員,通訊作者爲劉倩研究員和江桂斌院士。論文工作也得到了中科院深圳先進技術研究院、中山大學孫逸仙紀念醫院、深圳CDC等單位的協作。該研究得到了國家自然科學基金委“大氣細顆粒物的毒理與健康效應”重大研究計劃、國家傑出青年基金、中科院前沿科學重點項目、中科院從0到1原始創新項目、深圳“三名工程”等資助。

    图1. 人胸腔积液中提取出来的超细颗粒物的高分辨结构指纹特征

     相關論文鏈接: http://dx.doi.org/10.1038/s41467-020-16427-x

    環境化學與生態毒理學國家重點實驗室

    2020年5月22日

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