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PM_(2.5)亚慢性暴露对小鼠肝脏代谢组学的影响

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环境与职业医学 2024年第2期41卷 207-213页

作者：杨柳窦思奇李鑫源文硕潘坤吴彪赵金镯徐建军吕鹏滨州医学院公共卫生学院山东烟台264003 复旦大学公共卫生学院环境卫生系/教育部公共卫生安全重点实验室上海200032 烟台市疾病预防控制中心山东烟台264003

[背景]大气PM_(2.5)会破坏肝脏正常的代谢稳态,加快肝脏疾病进程,但PM_(2.5)对肝脏代谢组的研究相对较少。[目的]基于液相色谱-质谱(LC-MS)分析技术探究浓缩PM_(2.5)亚慢性暴露对小鼠肝脏代谢组学的影响,明确可能受影响的代谢物,探究PM_... 详细信息

[背景]大气PM_(2.5)会破坏肝脏正常的代谢稳态,加快肝脏疾病进程,但PM_(2.5)对肝脏代谢组的研究相对较少。[目的]基于液相色谱-质谱(LC-MS)分析技术探究浓缩PM_(2.5)亚慢性暴露对小鼠肝脏代谢组学的影响,明确可能受影响的代谢物,探究PM_(2.5)亚慢性暴露对肝脏代谢通路的影响。[方法]将12只雄性6周龄C57BL/6J小鼠随机分为2组,即浓缩PM_(2.5)暴露组和清洁空气暴露组。小鼠于复旦大学“上海市气象-环境动物暴露系统”进行暴露染毒。每天暴露8 h,每周暴露6 d,共暴露8周,暴露结束24 h后取小鼠肝脏。采用LC-MS分析技术,分析小鼠肝脏代谢组的变化。使用正交偏最小二乘法和t检验寻找两组小鼠的差异代谢物,差异代谢物筛选条件:变量权重值(VIP)≥1.0,P<0.05。使用MetaboAnalyst 5.0软件及京都基因与基因组百科全书(KEGG)进行代谢通路富集分析。[结果]浓缩PM_(2.5)暴露组与清洁空气组比较,共筛选出297个差异代谢物,其中142个差异代谢物含量上调,155个差异代谢物含量下调,共有38条代谢通路受到干扰,其中有7条代谢通路受到显著影响(P<0.05),涉及氨基酸代谢、葡萄糖代谢、核苷酸代谢以及辅因子和维生素代谢。7条显著代谢通路具体为泛酸和辅酶A生物合成,嘌呤代谢,氨基糖和核苷酸糖代谢,精氨酸生物合成,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,氨酰基-tRNA生物合成,果糖和甘露糖代谢。[结论]代谢组学研究结果提示PM_(2.5)亚慢性暴露可能会导致肝脏能量代谢紊乱和氧化应激损伤。天冬氨酸、琥珀酸、鸟氨酸和富马酸等氨基酸以及黄嘌呤和次黄嘌呤等差异代谢物可能为PM_(2.5)亚慢性暴露导致肝脏损伤的早期生物标志物。

关键词：大气细颗粒物肝脏代谢组学液相色谱-质谱

烹调油烟急性暴露促发脂肪组织炎症反应的分子机制

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环境与职业医学 2024年第4期41卷 349-355页

作者：王鸽吴彪郭建树范冬霞于路张炽航糜岚王丽娜赵金镯复旦大学公共卫生学院环境卫生学教研室上海200030 复旦大学光科学与工程系上海200030 复旦大学环境科学与工程系上海200030 复旦大学IRDR极端天气气候与健康风险互联和治理国际卓越中心上海200030

[背景]烹调油烟与机体免疫反应密切相关,而脂肪组织也在免疫调节中发挥重要作用。目前关于油烟暴露诱导脂肪组织炎症的生物学效应及其作用机制尚未阐明。[目的]通过烹调油烟急性暴露,探讨油烟不同暴露时长对小鼠脂肪组织的炎症损伤效应... 详细信息

[背景]烹调油烟与机体免疫反应密切相关,而脂肪组织也在免疫调节中发挥重要作用。目前关于油烟暴露诱导脂肪组织炎症的生物学效应及其作用机制尚未阐明。[目的]通过烹调油烟急性暴露,探讨油烟不同暴露时长对小鼠脂肪组织的炎症损伤效应并探索Nod样受体蛋白-3(NLRP3)/半胱天冬酶1(Caspase 1)/白介素(IL)-1β信号通路在其中的作用。[方法]将40只8周龄雌性C57BL/6J小鼠随机分为4组,分别是3 d对照组、7 d对照组、3 d暴露组和7 d暴露组,每组10只。采用烹调油烟动物暴露系统(COFFEE)对小鼠进行油烟吸入暴露,暴露20 min后暂停10 min,每天1 h,连续暴露3 d和7 d。每天观察小鼠一般状态并测量体重,暴露结束后眼球取血,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清中IL-6、IL-27和IL-1β水平。采集小鼠脂肪组织,苏木精-伊红(HE)染色进行病理形态学观察,流式细胞术检测脂肪组织中CD4+和CD8+T细胞百分比,实时定量PCR(RT-qPCR)检测脂肪组织中核因子-κB(NF-κB)、NLRP3、Caspase 1和IL-1β基因表达水平,蛋白免疫印迹实验(Western blot)检测脂肪中NLRP3、Caspase 1和IL-1β蛋白表达水平。[结果]与对照组相比,3 d暴露组和7 d暴露组小鼠的血清IL-6、IL-27和IL-1β含量均升高,除3 d暴露组IL-6外,其他差异均有统计学意义(P 0.05),7 d暴露组的小鼠NLRP3、Caspase 1和IL-1β的蛋白表达量均高于7 d暴露组(P <0.05,P <0.01)。[结论]烹调油烟急性暴露能导致脂肪组织出现明显的炎症反应,且随着暴露时间的延长效应逐渐增强,其作用机制可能与NLRP3炎症小体信号通路激活相关。

关键词：烹调油烟脂肪组织炎症反应 NLRP3 Caspase 1 IL-1β 信号通路

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室内挥发性有机物的来源及其健康效应

卫生研究 2004年第2期33卷 229-232页

作者：赵金镯金水堂安徽医科大学公共卫生学院，合肥230032

挥发性有机物 (VOCs)作为一大类空气污染物 ,是近几年来室内空气污染的热点问题 ,现代人一天之中有 90 %的时间在室内度过 ,所以VOCs对人体健康有着极大的危害 ,本文主要综述了VOCs的来源、种类及其对人体健康的影响。

关键词：挥发性有机物(VOCs) 室内

运动对大气颗粒物所致健康危害的干预研究进展

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卫生研究 2019年第2期48卷 340-344,F0003页

作者：潘坤赵金镯复旦大学公共卫生学院环境卫生学教研室公共卫生安全教育部重点实验室上海200032

随着我国经济快速发展,其所造成的环境问题也越来越严重。《2016中国环境状况公报》指出,虽然空气污染在2016和2017年较之前有所改善,但全国338个地级及以上城市中有75.1%的城市环境空气质量超标,以PM_(2.5)为首要污染物的天数占重度及... 详细信息

随着我国经济快速发展,其所造成的环境问题也越来越严重。《2016中国环境状况公报》指出,虽然空气污染在2016和2017年较之前有所改善,但全国338个地级及以上城市中有75.1%的城市环境空气质量超标,以PM_(2.5)为首要污染物的天数占重度及以上污染天数的80.3%。鉴于PM_(2.5)对人群健康影响的广泛性,国家环境保护部门采取了一系列措施降低PM_(2.5)浓度以保护人群健康。一些研究者也提出通过改善个体身体素质如补充营养素或加强体育锻炼可能预防或降低PM_(2.5)所致的心肺损伤,但体育锻炼的形式和运动时间等因素与PM_(2.5)污染浓度及健康又有很大的关联性,故本文综述了不同运动时间、运动地点以及运动强度在空气颗粒物污染所致健康危害中的作用,并尝试阐述运动在预防或干预颗粒物污染中的作用机制。

关键词：运动颗粒物炎症氧化应激

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大气细颗粒物健康危害的干预进展及趋势

卫生研究 2015年第6期44卷 1042-1046页

作者：蒋硕赵金镯复旦大学公共卫生学院环境卫生学教研室公共卫生安全教育部重点实验室上海200032

大气细颗粒物(PM2.5)对健康的影响受到全世界的关注。中国PM2.5污染的形势严峻,严重影响人群健康。目前已有多种物理和化学的方法应用于人类生活,以预防大气PM2.5对机体的不良影响,其中口罩和空气净化器的使用受到很多关注,同时维生素、... 详细信息

大气细颗粒物(PM2.5)对健康的影响受到全世界的关注。中国PM2.5污染的形势严峻,严重影响人群健康。目前已有多种物理和化学的方法应用于人类生活,以预防大气PM2.5对机体的不良影响,其中口罩和空气净化器的使用受到很多关注,同时维生素、Omega-3脂肪酸、植物化学物等营养物及一些抗炎和抗氧化药物在PM2.5毒性的保护作用中也受到关注。本文综述了各种干预方法对PM2.5所致健康危害的保护效应,为大气PM2.5健康危害的干预方案提供依据并为相关的研究提供理论依据。

关键词：细颗粒物防护措施营养物药物

合肥市空气污染对居民死亡率及其变化趋势的影响

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合肥市空气污染对居民死亡率及其变化趋势的影响

作者：赵金镯安徽医科大学

学位级别：硕士

目的观察合肥市空气污染与居民死亡率的相关关系并预测空气污染对居民死亡率影响的变化趋势。方法收集1990-1999年合肥市城区居民非外部原因、呼吸系统疾病(Respiratory disease,RD)、心脑血管疾病(Cardiovascular and Cerebrova... 详细信息

目的观察合肥市空气污染与居民死亡率的相关关系并预测空气污染对居民死亡率影响的变化趋势。方法收集1990-1999年合肥市城区居民非外部原因、呼吸系统疾病(Respiratory disease,RD)、心脑血管疾病(Cardiovascular and Cerebrovascular disease,CVD)死亡率,并收集空气污染物的年、季度浓度及温度、相对湿度数据,研究的主要空气污染物包括二氧化硫(Sulfur dioxide,SO)、氮氧化物(Nitric oxides,NO)、总悬浮颗粒物(Total suspended particles,TSP)。以合肥市因非外部原因、呼吸系统疾病和心脑血管疾病死亡的所有居民为研究对象,将各病因别研究对象按年龄、性别分别分为总死亡组、男子组、女子组、死亡年龄0-14岁组、死亡年龄15-39岁组、死亡年龄40-64岁组、死亡年龄65岁及以上组。计算污染物负荷系数f来确定合肥市的主要污染物,采用上海大气质量指数I来评价合肥市空气污染的综合污染水平。使用等级相关分析合肥市空气污染物与非外部原因死亡率随时间的变化趋势,并绘制污染物浓度-年份曲线和死亡率-年份曲线,以便直观地观察空气污染物与各病因别死亡率的变化趋势。首先将各空气污染物及气象指标与各组死亡率之间进行相关分析,然后以各组死亡率为因变量,各空气污染物浓度为自变量,进行直线回归和多元线性回归分析,观察空气污染物对居民各病因别死亡率的影响,分析时调整气象因素的混杂作用。使用时间序列分析中的指数平滑法预测空气污染物2000-2005年平均浓度,从而预测2000-2005年居民各病因别死亡率。结果 1 空气污染状况

关键词：空气污染死亡率影响预测

大气PM_(2.5)对大鼠心血管系统的急性毒性作用

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卫生研究 2007年第4期36卷 417-420页

作者：赵金镯曹强钱孝琳解玉泉宋伟民复旦大学公共卫生学院环境卫生学教研室公共卫生安全教育部重点实验室上海200032 安徽医科大学第一附属医院心血管内科

目的观察大气PM2.5对机体心血管系统的影响,比较PM2.5对不同生理、病理状态下大鼠心血管系统毒性的差异。方法在上海市非工业区采集大气PM2.5,选取SH和WKY大鼠各24只,采用气管滴注染毒方法给大鼠肺灌注不同剂量PM2.5,观察PM2.5对不同机... 详细信息

目的观察大气PM2.5对机体心血管系统的影响,比较PM2.5对不同生理、病理状态下大鼠心血管系统毒性的差异。方法在上海市非工业区采集大气PM2.5,选取SH和WKY大鼠各24只,采用气管滴注染毒方法给大鼠肺灌注不同剂量PM2.5,观察PM2.5对不同机体心血管系统的急性毒作用,测量染毒后动物血清心肌酶学(乳酸脱氢酶LDH和肌酸激酶同工酶CK-MB)及血压、心率、心电图。结果大鼠PM2.5染毒后,测定大鼠血清心肌酶发现,WKY和SH大鼠血清LDH和CK-MB随染毒剂量增加而增加,且与对照组相比有统计学差异;同时SH大鼠各实验组心肌酶含量除CK-MB的低剂量组外均高于WKY大鼠的相应组含量,表明PM2.5对SHR的心血管毒性作用可能大于对WKY大鼠的作用。此外,两种大鼠肺灌注PM2.5后血压和心率与对照组相比有明显改变,且染毒后大鼠心电图ST段与T波发生改变。结论结果提示暴露于PM2.5对机体心血管系统有一定的损伤作用,心肌出现缺血缺氧反应。

关键词： PM2.5 心血管乳酸脱氢酶肌酸激酶同工酶

大气细颗粒物对中枢神经系统的不良影响及作用机制

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卫生研究 2020年第4期49卷 684-688页

作者：宋丽莹(综述) 赵金镯(审校) 复旦大学公共卫生学院环境卫生系教育部公共卫生安全重点实验室上海200032

大气细颗粒物(fine particulate matter,PM2.5)是空气污染的主要污染物,可对机体呼吸系统和心血管系统产生较大危害,目前认为其对中枢神经系统的不良影响和作用机制也需要重视。本文归纳了PM2.5对脑卒中、认知水平、退行性疾病等神经损... 详细信息

大气细颗粒物(fine particulate matter,PM2.5)是空气污染的主要污染物,可对机体呼吸系统和心血管系统产生较大危害,目前认为其对中枢神经系统的不良影响和作用机制也需要重视。本文归纳了PM2.5对脑卒中、认知水平、退行性疾病等神经损伤的流行病学研究,并从炎症反应、氧化应激、脑源性神经营养因子(brain-derived neurothrophic factor,BDNF)通路等方面总结PM2.5的致病机制,阐述生命早期和长期PM2.5暴露对中枢神经系统的危害,旨在减少PM2.5所致的人群健康损伤、失能和早死亡,为制定大气污染控制策略提供理论依据。

关键词：细颗粒物神经系统健康效应环境污染

运动对PM2.5所致小鼠细胞免疫功能改变的影响

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上海预防医学 2020年第4期32卷 294-298页

作者：潘坤赵金镯复旦大学公共卫生学院环境卫生学教研室上海200032

【目的】本研究旨在探讨运动对细颗粒物(PM2.5)所致小鼠细胞免疫功能改变的影响。【方法】将24只雄性C57BL/6小鼠随机分为过滤空气组(n=6)、浓缩PM2.5组(n=6)、运动后暴露过滤空气组(n=6)和运动后暴露浓缩PM2.5组(n=6)。运动组小鼠每天... 详细信息

【目的】本研究旨在探讨运动对细颗粒物(PM2.5)所致小鼠细胞免疫功能改变的影响。【方法】将24只雄性C57BL/6小鼠随机分为过滤空气组(n=6)、浓缩PM2.5组(n=6)、运动后暴露过滤空气组(n=6)和运动后暴露浓缩PM2.5组(n=6)。运动组小鼠每天在小鼠跑步机上运动1 h后,休息1 h,然后运动组和非运动组小鼠均暴露于浓缩PM2.5或过滤空气。运动暴露24周后,使用流式细胞仪技术检测小鼠脾脏CD3^+CD4^+CD8a^+T细胞、CD18^+T细胞和CD154^+T细胞的数量。【结果】暴露仓、对照仓和室外空气中PM2.5浓度的中位数分别为49.24、12.18、32.25μg/m^3。PM2.5暴露导致CD3^+CD4^+CD8a^+T细胞数量增加,CD154^+T细胞数量降低(P<0.05),而跑步运动明显降低CD3^+CD4^+CD8a^+T细胞数量(P<0.05),提高CD154^+T细胞数量(P<0.05)。【结论】PM2.5暴露破坏机体免疫系统稳态,有规律的跑步运动能够维持免疫系统平衡,增强机体对PM2.5的抵抗能力。

关键词：运动细颗粒物免疫系统