育龄妇女的细颗粒物暴露水平及其机体氧化损伤的城乡差异

Ambient fine particulate matter (PM2.5) pollution is a serious problem in northern China. It has great potential to cause adverse reproductive health effect to women of childbearing age (WCA). Urban and rural areas have great differences in PM2.5 emission sources and resident living style. This may result in the differences of PM2.5 exposure level and oxidative stress damage of WCA between the two areas. In this study, ten WCA with typical urban living style and ten WCA with typical rural living style will be recruited in urban and rural areas, respectively. Their indoor and outdoor PM2.5 exposure concentrations and personal PM2.5 exposure levels will be monitored in both heating and non-heating periods. The differences in the physical-chemical characteristic, chemical component and WCA exposure level of PM2.5 between urban and rural areas will be investigated. The long-term exposure level of WCA to PM2.5 will be evaluated combining the data from the energy questionnaire and living style questionnaire to the local WCA. In the same time, the typical organic pollutants from PM2.5 exposure and the markers of macromolecular oxidative stress damage will be measured in the venous blood samples from WCA. The correlations between PM2.5 exposure and oxidative stress damage level of WCA will be explored and the main effect factors will be analyzed. This study could provide scientific basis to control PM2.5 pollution in urban and rural areas, and screen out the relevant environmental exposure factors causing adverse health effect for fetal development, which will be helpful to protect the health of women and children.

我国北方地区的大气细颗粒物（PM2.5）污染较为严重，对育龄妇女的生育健康具有潜在的危害。城市和农村地区的PM2.5来源特征和居民生活习惯差别较大，这可能导致城乡地区育龄妇女的PM2.5暴露水平和机体氧化应激损伤程度有所差异。本研究拟在石家庄地区募集具有典型城市和农村生活特征的育龄妇女各10名。在采暖期和非采暖期，对其室内外环境的PM2.5浓度及个体暴露水平进行监测，考察PM2.5的浓度水平、物化性质和化学组成的区域差异。同时结合能源调查表，综合评估其长期的体外暴露水平。通过采集和分析育龄妇女静脉血中与PM2.5暴露相关的典型有机污染物和大分子氧化损伤标记物的含量，考察城乡地区育龄妇女体内氧化应激损伤程度的差异，及其与PM2.5暴露的关系。本研究可为针对性地治理城乡地区的PM2.5污染提供科学数据，有助于筛选出可能影响胎儿发育的环境暴露因素，这对于保护妇女和儿童的健康具有重要的应用价值。

本研究在河北省保定市满城区募集40名典型育龄妇女，采用9级大气颗粒物（PM）采样器，进行5次跟踪PM采样和采血调查，描述妇女人群对PM及其组分的暴露水平，主要研究目的包括阐明当地PM的来源特征和浓度水平的城乡差异，描述当地妇女人群PM暴露的城乡差异和影响因素，以及探讨妇女PM暴露与其体内氧化应激和炎症效应的关联性。另外，基于此项目内容，在山西省、北京市和包头市开展相关拓展研究，包括探讨妇女对大气PM中重要组分的暴露水平，大气PM的体外肺细胞毒性机制，妇女的室内空气污染及其组分的暴露与高血压、感冒和胎儿神经管畸形等不良健康结局风险之间的关联。研究发现，满城地区室内外PM2.5平均浓度分别为107±81 μg/m3和140±120 μg/m3，高于WHO年均标准的10倍以上；育龄妇女血清中炎症和氧化应激损伤程度与不同粒径PM的暴露存在一定相关性。总体而言，河北保定地区大气PM污染严重，当地的能源使用（采暖和做饭燃料）及生活方式对机体暴露水平方面的影响须引起关注。体外细胞实验发现，PM导致细胞炎症效应主要由内毒素引起。针对北京人群研究发现，低分子量PAHs主要通过膳食，而高分子量PAHs主要呼吸暴露摄入，PAHs暴露可引起的90%以上北京人群的终生致癌风险高于可接受标准，应引起相关政策制定部门重视。在本项目的支持下，课题组建立了头发中有机物和无机物的同步分析方法，为筛选环境危险因素提供有效技术支撑。针对山西人群研究发现，室内空气污染和被动吸烟均与高血压和感冒发病风险显著相关。头发分析发现，PAHs总体上与高血压发病总体风险不相关，而长期摄于低剂量的砷与高血压发病风险的相关。另外，本课题组首次提出稀土元素的过量摄入和碱土元素的缺乏可能是高血压形成的危险因素。妇女对钛的过量摄入，以及微量营养元素（比如：锌、钼、锡和镍）和碱土元素的缺乏，可能提高神经管畸形发病风险。本研究可为针对性地治理城乡地区的大气污染以及其他环境污染提供科学数据，这对于保护妇女和儿童的健康具有重要的应用价值。