大氣污染通過什么機制危害人體健康？回答這個問題的倫理和技術難題是對人體進行高暴露并觀測機體反應。為此，北京大學（PKU）邱興華課題組與洛杉磯加州大學（UCLA）Yifang Zhu和Jesus Araujo教授團隊長期合作，利用大氣污染空間差異、以UCLA-PKU暑期交換學生為受試者實現時長十周的高暴露實驗。前期發(fā)現受試者由洛杉磯到達北京之后，大氣污染組分暴露顯著增加（Environ Sci Technol 2016， 50， 3738-3745； Environ Int 2021， 147， 106325）；相應受試者體內促氧化應激/促炎癥等心血管效應指標在北京顯著升高且與污染物暴露相關，表明大氣污染暴露可能增加心血管疾病風險，這一效應在受試者回到洛杉磯后基本恢復（Circulation 2019， 140， 1995-2004）。 盡管目前已有大量大氣污染急性暴露和慢性暴露的健康效應研究，但是缺失對于亞急性即月尺度暴露健康效應的認識。亞急性高暴露是否可能導致與急性暴露不一樣的，甚至在一定時間內不可恢復的生理變化？為此課題組開發(fā)代謝組學技術，以系統(tǒng)識別高暴露場景下變化的代謝物，以及高暴露結束后的恢復情況。發(fā)現受試者返回洛杉磯4~7周后可恢復代謝物（以?；撬岷湍蛩岬葹榇恚侨梭w內重要的抗氧化劑）主要涉及氧化應激-抗氧化過程，這與前期結果一致。有趣的是，研究發(fā)現大量未恢復的代謝物，以色氨酸通路代謝物色氨酸、一碳通路代謝物甲硫氨酸和膽堿等為典型；這一類代謝物所涉及的生物通路交點為芳烴受體（AhR），可能主要受相關代謝酶誘導后的延遲恢復主導，指示一種具有持續(xù)性的健康效應機制。不可恢復模式僅與PAHs相關，而可恢復代謝物與多環(huán)芳烴（PAHs）和烷基多環(huán)芳烴（APAHs）均顯著相關。 鑒于色氨酸和一碳通路代謝物在免疫和表觀遺傳等方面的重要生物學意義，這類內源性物質在高暴露結束后數周時間內未得到恢復，指示一種易被忽視的易感狀態(tài)，因此從健康保護角度需采取相應的防護措施。(生物谷Bioon.com） |
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