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江桂斌大气细颗粒物的毒理与健康效应 [复制链接]

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《大气细颗粒物的毒理与健康效应》主要聚焦在以PM2.5为代表的的大气细颗粒物组分来源、环境暴露,以及大气细颗粒物引起的流行病学研究(慢性阻塞性肺病、心血管疾病、哮喘等疾病)、健康危害机制等方面。

PM2.5关键毒性组分识别与鉴定

不同于传统研究思路,研究人员从已知毒性的污染物结构类型出发,将靶向和非靶向分析相结合,建立基于高效液相色谱—串联高分辨质谱的疑似目标筛查策略以支持毒性导向的大气细颗粒物组分甄别。北京PM2.5中检出的2种结构类型毒性组分

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PM2.5关键毒性组分溯源基于稳定同位素分析的方法可在不依赖于目标分析物浓度的前提下,提供含有该元素大气细颗粒物成分来源及过程的特征指纹信息,而被作为一种重要的来源解析与示踪手段应用于大气污染研究中。然而,已有研究主要集中在碳、氮、氧、硫等传统同位素上,培育项目“基于非传统稳定同位素的大气细颗粒物中有害组分来源追踪和环境过程研究”围绕非传统稳定同位素在细颗粒污染物环境过程与来源甄别的应用基础研究开展了创新性工作。北京PM2.5中检出半醌型EPFRs

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大气细颗粒物污染的环境流行病学研究

()慢阻肺

医院王辰院士团队基于中国规模最大的呼吸专项队列“中国成人肺部健康队列”研究指出慢阻肺(COPD)已近乎成为中国成年人的流行病,20和40岁以上人口COPD发病率分别高达8.6%和3.8%,有亿人口患病,是我国成人第三大死因,而PM2.5等空气污染是除了吸烟之外导致这一公共卫生危机的主要因素。

(2)哮喘

王辰院士团队研究发布了中国成人哮喘大规模流行病学研究结果,明确指出我国20岁及以上人群哮喘患病率高达4.2%,而过敏性鼻炎、吸烟、幼儿期肺炎或支气管炎病史、父母呼吸系统疾病史、教育程度低与哮喘患病风险增加有关。在非吸烟人群中,大气细颗粒污染(PM2.5≥75μg/m3)和生物质燃料使用导致的室内空气污染可显著增加哮喘的患病风险。

(3)心血管疾病

中医院顾东风院士团队利用中国心血管流行病学多中心协作研究大型前瞻性队列的基线及随访资料,运用基于马尔科夫蒙特卡罗模拟建立的中国心血管疾病*策模型和Cox比例风险回归分析、Meta分析等方法,得出了PM2.5污染对我国心血管疾病发病和死亡的健康效应的剂量-反应关系。研究发现,PM2.5浓度降低到年奥运会水平,每年将减少3.万例冠心病死亡和.7万例卒中死亡;PM2.5浓度降低到国家二级空气质量标准35μg/m3或WHO推荐值0μg/m3,城市心血管疾病死亡将减少.5万或近万,远远超过了我国控制25%的高血压患者或者减少30%的吸烟人群所带来的心血管健康获益。PM2.5引发损伤的关键分子路径

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PM2.5污染的健康影响机制探索和暴露人群干预基础研究

研究发现,线粒体还原型烟尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶基因表达调控失常是PM2.5引发COPD恶化的一个关键因素,哺乳动物细胞和动物实验证实牛磺酸和3-甲基腺嘌呤可通过调节这一因素缓解肺气肿症状,针对性恢复PM2.5抑制的肺组织细胞NDUFA等关键基因表达水平,有望实现污染区域人群干预以减轻污染所致机体损伤。通过补充B族维生素可防止PM2.5诱导DNA甲基化异常,B族维生素个体干预将有可能成为保护人群少受PM2.5损害的防治手段;膳食补充富含omega-3多不饱和脂肪酸的深海鱼油对大气PM2.5短期暴露引发的外周血炎症水平升高、凝血和内皮功能异常、氧化应激损伤和应激激素水平紊乱等急性健康影响,与对照组相比均出现不同程度的改善,膳食补充鱼油对大气PM2.5污染导致的心血管损伤具有潜在的保护作用。出色的团队合作《大气细颗粒物的毒理与健康效应》在医院王辰院士、中国科学院大连化学物理研究所张玉奎院士、清华大学郝吉明院士、中国科学院生物物理所张先恩研究员、国家食品安全风险评估中心吴永宁研究员、南京医科大学沈洪兵教授等顾问指导下,由中国科学院生态环境研究中心江桂斌院士、国家自然科学基金委员会化学科学部王春霞主任、中国科学院生态环境研究中心张爱茜研究员主编,复旦大学大气科学研究院陈建民教授、青岛大学公共卫生学院郑玉新教授、复旦大学公共卫生学院阚海东教授、中山大学公共卫生学院陈雯教授、香港理工大学李向东教授和医院呼吸与危重症医学科杨汀主任医师等专家负责组织撰写。本文摘编自江桂斌,王春霞,张爱茜主编《大气细颗粒物的毒理与健康效应》一书,标题为编者所加。《大气细颗粒物的毒理与健康效应》

江桂斌,王春霞,张爱茜主编

北京:科学出版社,.3

ISBN-7-03--7

责任编辑:朱丽郭允允

《大气细颗粒物的毒理与健康效应》阐述了我国环境污染与健康风险关系研究面临的问题与挑战,国家自然科学基金重大研究计划“大气细颗粒物的毒理与健康效应”的布局、定位和资助项目情况,同时邀请领域专家对于计划资助项目在大气细颗粒物毒性组分的来源、演化与甄别,大气细颗粒物的暴露组学,大气细颗粒物健康危害的流行病学研究和细颗粒物组分分子毒理与健康危害机制等方面的研究进行了论述。

目录序一序二前言第章“大气细颗粒物的毒理与健康效应”重大研究计划.我国环境污染与健康风险关系研究面临的问题与挑战..国家自然科学基金委员会第期双清论坛2..2香山科学会议第55次学术研讨会5..3我国大气细颗粒物污染与健康研究面临的挑战6..4世界有关国家部署的情况8..5与国家已有任务部署的关系8.2重大研究计划布局和定位9.2.重大研究计划布局和拟解答的关键科学问题.9.2.2重大研究计划的主要研究内容0.2.3重大研究计划的组织和管理模式2.3重大研究计划申请指南及已资助项目4.3.年申请指南和资助项目4.3.2计划后续资助项目4.3.3~年资助项目突出成果一瞥6参考文献26第2章大气细颗粒物毒性组分的来源、演化与甄别32.浅淡细颗粒物的毒性化学组分研究32..PM2.5关键化学组分研究趋势32..2关键有毒组分的研究进展..3局限性与展望.2细颗粒物的硅同位素指纹溯源技术.2.非传统稳定同位素技术理论基础.2.2非传统稳定同位素技术在大气颗粒物溯源中的研究进展.2.3硅稳定同位素指纹示踪大气细颗粒物的来源.2.4硅元素用于评估细颗粒物中二次源贡献.2.5硅/氧双同位素指纹示踪SiO2颗粒的来源.3大气中有机污染组分的高通量非靶标筛查研究.3.大气细颗粒物中有机污染组分的研究现状.3.2北京大气中有机污染物组分的高通量筛查方法.3.3高通量非靶标筛查检出的北京大气有机污染情况.3.4总结与展望.4特大城市大气颗粒物中长寿命自由基和卤代多环芳烃的污染特征.4.重雾霾城市大气颗粒物中长寿命自由基的来源和粒径分布特征.4.2氯代和溴代多环芳烃在大气颗粒物中的污染特征.4.3小结.5化学与微生物组分对大气细颗粒物诱导肺细胞复合效应的贡献.5.大气细颗粒物毒性的组分贡献研究方法.5.2典型地区大气细颗粒物化学与微生物组分的毒性贡献.5.3结论与展望84参考文献85第3章大气细颗粒物的暴露研究.大气细颗粒物的暴露组研究..暴露组的研究策略..2暴露组的研究方法.2大气污染的新型生物标志物研究.2.颗粒物暴露的靶剂量标志物-肺巨噬细胞碳载荷03.2.2肺功能轨迹(lungfunctiontrajectories)标志物.2.3X射线计算机断层成像技术诊断气道疾病.2.4DNA甲基化标志物.3Bio3Air:高时空分辨率个体空气污染暴露量监测系统.3.Bio3Air的研究背景.3.2Bio3Air的系统与使用方法03.3.3Bio3Air的准确性与案例研究43.3.4Bio3Air应用前景73.4基于网络的实时个体PM2.5暴露监测系统的设计与应用93.4.个体暴露监测系统研发背景93.4.2系统研发技术框架及软硬件管理.4.3监测系统实际应用案例25参考文献29第4章大气细颗粒物污染人群健康危害的流行病学研究.我国大气细颗粒物污染的环境流行病学研究进展..大气污染流行病学研究方法..2大气污染流行病学研究的典型健康危害..3差距与展望.2大气细颗粒物污染与呼吸系统疾病的关联.2.大气细颗粒物对呼吸系统健康影响的研究进展.2.2中国成人健康肺部队列研究结果.2.3京津冀及周边地区PM2.5对慢阻肺和哮喘患者的急性健康影响.2.4展望.3大气细颗粒物与儿童喘息发病的关联研究.3.大气细颗粒物与儿童喘息相关研究方法.3.2大气细颗粒物与儿童喘息相关研究进展.3.3小结.4大气细颗粒物对心血管健康的长期影响和预测研究.4.中国PM2.5对心血管疾病危险因素的长期影响.4.2中国城市地区PM2.5控制的心血管健康获益.5空气颗粒物与心血管疾病发生的关联性和DNA甲基化的作用.5.空气颗粒物与心血管疾病发生的研究进展与需求.5.2空气颗粒物及组分与心血管疾病发生和死亡的关联性.5.3DNA甲基化在空气颗粒物致心血管疾病发生中的作用.5.4小结.6大气细颗粒物及其组分与暴露人群心肺损伤关联和干预研究4.6.个体PM2.5暴露的心肺系统健康危害4.6.2空气净化器对防护PM2.5健康危害的随机对照研究4.6.3膳食补充鱼油改善PM2.5心血管系统危害的干预研究26参考文献第5章大气细颗粒物及其组分的分子毒理与健康危害机制.大气细颗粒物机体损伤机制研究进展..PM2.5及其组分的动物实验研究进展..2PM2.5及其组分的体外细胞研究进展..3重大研究计划项目细颗粒物分子毒理与健康危害研究.2细颗粒物模型与生物界面作用机制的系统探究.2.功能化纳米颗粒库的制备及模拟PM2.5进行毒理研究的合理性分析.2.2细颗粒物与生物界面作用机制的系统探究.2.3结论及展望.3典型重煤烟型污染地区PM2.5心肺损伤机制的动物实验研究.3.我国重煤烟型污染地区PM2.5污染特征和暴露特征.3.2重煤烟型污染地区PM2.5诱导呼吸系统损伤与分子机制.3.3重煤烟型污染地区PM2.5诱导人肺癌细胞侵袭转移及其调控机制.3.4PM2.5暴露诱导小鼠心脏功能紊乱及分子机制.4大气细颗粒物致慢性阻塞性肺疾病机制及肺肠损伤干预研究.4.大气细颗粒物中有机碳组分致慢性阻塞性肺疾病效应的分子机制研究.4.2大气细颗粒物中金属组分致慢性阻塞性肺病效应的分子机制研究.4.3大气细颗粒物肺损伤干预研究.4.4大气细颗粒物致肠道损伤机制探索及其干预研究.5非编码RNA在大气细颗粒物致气道炎性反应中的作用机制.5.PM2.5样品采集、组分分析及其毒理学效应的检测.5.2lncRNA在PM2.5毒理效应的作用机制.5.3circRNA在PM2.5致炎性反应的功能与机制3.6大气细颗粒物的健康危害探讨:细胞-动物-人群研究.6.大气细颗粒物对机体毒性的动物实验研究.6.2大气细颗粒物对机体毒性的体外细胞实验研究5.6.3大气细颗粒物对人群健康损害和肿瘤生物标志物研究参考文献

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