孫國(guó)根 科技日?qǐng)?bào)記者 王春

近日，復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院闞海東教授、陳仁杰教授課題組，帶領(lǐng)博士后杜喜浩、張慶麗等，在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和上海市三年公共衛(wèi)生行動(dòng)計(jì)劃的資助下，通過(guò)一項(xiàng)隨機(jī)交叉對(duì)照研究，首次采用多組學(xué)檢測(cè)技術(shù)，探索了交通相關(guān)空氣污染暴露對(duì)人體的負(fù)面影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)交通污染或可導(dǎo)致外周血多條通路出現(xiàn)紊亂而致病。該研究是國(guó)內(nèi)第一個(gè)采用隨機(jī)交叉對(duì)照設(shè)計(jì)方法，探索交通污染急性暴露對(duì)人體健康效應(yīng)的多組學(xué)研究，首次從基因-蛋白-代謝物水平上，全面地揭示了交通污染所致人體外周血生物活性物質(zhì)的變化。為探索交通污染暴露所致機(jī)體健康效應(yīng)的作用機(jī)制提供了豐富的支持性證據(jù)，也為未來(lái)探索交通污染暴露對(duì)人體健康效應(yīng)的影響及機(jī)制研究提供了新的方向和思路。相關(guān)研究論文已發(fā)表在最新一期國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《有害物質(zhì)雜志》（《Journal of Hazardous Materials》）上。

據(jù)悉，大氣污染對(duì)人體健康的負(fù)面影響已引起廣泛重視，交通相關(guān)空氣污染是大氣污染的重要組成部分。然而，交通污染對(duì)人體健康影響的作用機(jī)制尚不清楚，需進(jìn)行進(jìn)一步的探索。

為此，闞海東、陳仁杰課題組設(shè)計(jì)了隨機(jī)交叉對(duì)照方法，志愿者以隨機(jī)順序先后暴露于交通污染較重的路口以及遠(yuǎn)離交通污染的公園4小時(shí)。暴露結(jié)束后1小時(shí)內(nèi)，采集外周血，隨機(jī)挑選35對(duì)樣本，進(jìn)行外周血外泌體轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組檢測(cè)。結(jié)果表明，在暴露期間，馬路組中細(xì)顆粒物（PM2.5）、超細(xì)顆粒物（UFP）、黑炭（BC）、二氧化氮（NO2）以及一氧化碳（CO）的平均濃度分別約為公園組各污染物濃度的2-4倍。

研究證實(shí)，交通污染急性暴露會(huì)引起各組學(xué)中數(shù)千個(gè)物質(zhì)出現(xiàn)顯著性改變，數(shù)據(jù)變異分析模型結(jié)果顯示，交通污染急性暴露后，馬路組和公園組中樣本出現(xiàn)明顯分離的趨勢(shì)。采用線(xiàn)性混合效應(yīng)模型篩選各組學(xué)差異化合物結(jié)果證實(shí)，各組學(xué)中合計(jì)篩選到3635個(gè)差異物質(zhì)，包括3449個(gè)mRNA（攜帶遺傳信息，可為下一步指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成提供所需信息的一類(lèi)單鏈核糖核酸）、58個(gè)蛋白質(zhì)和128個(gè)代謝物。后對(duì)這些差異mRNA進(jìn)行通路分析，發(fā)現(xiàn)這些差異基因所富集的通路主要與免疫應(yīng)答、炎性反應(yīng)、心血管相關(guān)信號(hào)通路以及代謝反應(yīng)等通路有關(guān)。同時(shí)，該研究發(fā)現(xiàn)交通污染還導(dǎo)致了生長(zhǎng)因子信號(hào)通路的紊亂，包括生長(zhǎng)激素信號(hào)、血小板衍生生長(zhǎng)因子信號(hào)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β信號(hào)通路紊亂等。而生長(zhǎng)因子信號(hào)通路紊亂會(huì)影響免疫系統(tǒng)以及造血系統(tǒng)功能；血小板衍生生長(zhǎng)因子信號(hào)紊亂會(huì)使動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的增高；轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β信號(hào)通路的紊亂參與許多疾病的發(fā)展過(guò)程，扮演抑制或促進(jìn)疾病的雙重角色，包括組織纖維化、粥狀動(dòng)脈硬化、糖尿病等。

圖片由采訪(fǎng)對(duì)象提供

課題組同時(shí)分析了交通污染暴露對(duì)外周血蛋白質(zhì)組以及代謝組的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，交通污染合計(jì)引起58個(gè)蛋白質(zhì)出現(xiàn)顯著性改變，交通污染急性暴露引起多個(gè)心血管代謝病相關(guān)蛋白變化，比如，與公園組相比，馬路組髓過(guò)氧化物酶升高7.35%，C反應(yīng)蛋白升高13.84%，纖溶酶原激活物抑制物-1升高29.90%。而髓過(guò)氧化物酶以及C反應(yīng)蛋白通常反映的是炎性作用，這兩個(gè)指標(biāo)的升高提示交通污染會(huì)導(dǎo)致炎性反應(yīng)的發(fā)生，纖溶酶原激活物抑制劑-1的升高會(huì)引起動(dòng)靜脈血栓、出血和凝血異常。

課題組通路富集分析結(jié)果顯示，這些差異蛋白質(zhì)主要與急性期反應(yīng)、免疫應(yīng)答、凝血與補(bǔ)體激活等通路有關(guān)。同時(shí)，該研究發(fā)現(xiàn)，交通污染暴露后共引起128個(gè)代謝物出現(xiàn)顯著變化，與公園組相比，馬路組中93個(gè)代謝物明顯升高，35個(gè)代謝物明顯降低。這些代謝物主要與氨基酸代謝、葡萄糖代謝以及脂肪酸代謝有關(guān)。

“此項(xiàng)研究為探索交通污染對(duì)人體健康的影響提供了支持性證據(jù)”。闞海東強(qiáng)調(diào)，交通污染暴露是一種急性暴露，通常并不會(huì)導(dǎo)致一些特異性疾病的發(fā)生。但這些結(jié)果提示交通污染暴露可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)體一系列信號(hào)通路的紊亂，從而引起健康風(fēng)險(xiǎn)的增高。 因此，研究人員也建議人群特別是一部分易感人群，需要盡量避免在交通污染較為嚴(yán)重的馬路長(zhǎng)時(shí)間的逗留，從而減少交通污染暴露，避免一些急性不良健康效應(yīng)的發(fā)生，這對(duì)保護(hù)人體健康具有一定的正向意義。

關(guān)鍵詞： 交通 污染 可導(dǎo) 導(dǎo)致