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環(huán)境PM2.5致神經(jīng)系統(tǒng)損傷機(jī)制研究進(jìn)展

2019-11-27 08:03:02陳月洪嚴(yán)麗莎壽逸凱朱驍拯周詩(shī)旗于文磊王歡歡
關(guān)鍵詞:甲基化顆粒物氧化應(yīng)激

陳月洪*,嚴(yán)麗莎*,壽逸凱,朱驍拯,樊 劼,周詩(shī)旗,于文磊,胡 宇,王歡歡

(杭州師范大學(xué)醫(yī)學(xué)院,浙江 杭州310018)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn),能源形勢(shì)日益嚴(yán)峻,大氣污染問(wèn)題逐漸突顯。近年來(lái),我國(guó)霧霾天氣的發(fā)生頻率、程度和范圍等日趨嚴(yán)峻,對(duì)人類的身心健康造成極大影響[1]。2013年初,我國(guó)正式實(shí)施環(huán)境空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn),并開(kāi)始對(duì)74 個(gè)重點(diǎn)城市進(jìn)行評(píng)測(cè)。結(jié)果顯示,細(xì)顆粒物(fine particulate matter,PM2.5)已逐漸演變成城市大氣污染的首要因素。由此,環(huán)境PM2.5成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)[2]。

1 PM2.5概述

PM2.5即細(xì)顆粒物又稱可入肺顆粒物、細(xì)?;蚣?xì)顆粒,是指環(huán)境中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤2.5 μm 的大氣顆粒物總稱,是空氣中可吸入顆粒物的主要部分[1]。目前,PM2.5被公認(rèn)為是對(duì)人體健康威脅最大的大氣污染物。我國(guó)是全球年平均PM2.5濃度最高的地區(qū)之一。2013 年,我國(guó)74 個(gè)重點(diǎn)城市年平均PM2.5濃度達(dá)72 μg·m-3,平均超標(biāo)天數(shù)比例達(dá)33.2%[3]??諝馕廴緦?dǎo)致死亡人數(shù)大幅增加,從2000 年的137 萬(wàn)增長(zhǎng)到2010 年143 萬(wàn),再繼續(xù)增長(zhǎng)到2015 年的148 萬(wàn)[4]。由此可見(jiàn),環(huán)境PM2.5污染對(duì)人體健康的威脅不容小覷。

產(chǎn)生PM2.5的因素有自然和人為因素兩大方面,其中以源于木材、燃油等燃料的燃燒和機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的排放等人為因素為主[5]。其組成成分也相當(dāng)復(fù)雜,包括有機(jī)成分和無(wú)機(jī)成分,如多環(huán)芳烴(polycy?clic aromatic hydrocarbons,PAH)、甲醛等致癌物及鉛、砷、錳、鎳等重金屬物質(zhì)等。由于其粒徑小、比表面積大、活性強(qiáng)且形狀不規(guī)則,PM2.5還可吸附空氣中的病原微生物,成為其載體。此外,直接排放到大氣中的一次顆粒物還可與空氣中其他氣態(tài)污染物發(fā)生物理和(或)化學(xué)反應(yīng)生成二次顆粒物,從而造成環(huán)境PM2.5組成成分的復(fù)雜性[6-7]。再者,PM2.5懸浮時(shí)間長(zhǎng),質(zhì)量輕,在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng),輸送距離遠(yuǎn),可隨呼吸到達(dá)肺泡并沉積,甚至滲透至循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入全身,引起機(jī)體相應(yīng)的病理改變[1]。因此,PM2.5被形象地比喻為健康的“隱形殺手”[2]。目前已知PM2.5與神經(jīng)系統(tǒng)疾病如阿爾茨海默?。ˋlzheimer disease,AD)、心血管系統(tǒng)疾病如動(dòng)脈粥樣硬化、代謝性疾病如糖尿病和呼吸系統(tǒng)疾病如肺癌、慢性阻塞性肺疾病等常見(jiàn)病密切相關(guān),嚴(yán)重危害人類健康[1]。長(zhǎng)期暴露PM2.5與人群死亡率的上升相關(guān),年平均PM2.5濃度每升高10 μg·m-3,人群自然死亡率增加2.1%[8]。另外,人群死亡率的增加與大氣PM2.5的暴露時(shí)長(zhǎng)呈正相關(guān)[9]。

2 PM2.5與中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷

流行病學(xué)研究顯示,PM2.5濃度的增加可促進(jìn)多種神經(jīng)退行性疾病如AD、帕金森?。≒arkinson disease,PD)和多發(fā)性硬化癥(multiple sclerosis,MS)等的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

AD 是一種進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病,主要臨床表現(xiàn)為認(rèn)知和記憶功能障礙。長(zhǎng)期高濃度(49.2 μg·m-3)PM2.5暴露,可使AD患病風(fēng)險(xiǎn)增加3倍以上[10],PM2.5濃度每增加1 μg·m-3,AD 患病風(fēng)險(xiǎn)增加15%[11]。雖然也有學(xué)者表示PM2.5暴露和神經(jīng)損傷無(wú)關(guān)[12],但更多的報(bào)道認(rèn)為PM2.5長(zhǎng)期暴露可導(dǎo)致顯著的認(rèn)知能力損傷[13-15]。Sun 等[16]和曾毅等[17]對(duì)PM2.5長(zhǎng)期暴露與人群認(rèn)知能力的相關(guān)性做了細(xì)致的研究。結(jié)果表明,空氣質(zhì)量指數(shù)每上升1個(gè)級(jí)別,老年人認(rèn)知功能受損的風(fēng)險(xiǎn)增加9%。其他關(guān)于汽車(chē)尾氣污染的研究同樣支持這一觀點(diǎn)[18-20]。研究顯示,高濃度PM2.5(≥15 μg·m-3)的暴露可能對(duì)大腦的特定區(qū)域產(chǎn)生影響[21],從而降低中老年人的語(yǔ)言學(xué)習(xí)能力[22]。PD 是繼AD 之后第二大常見(jiàn)神經(jīng)退行性疾病,以靜止震顫、肌肉僵直、運(yùn)動(dòng)遲緩和姿勢(shì)反射受損為主要表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期暴露于PM2.5的人群,年平均PM2.5濃度每增加1~10 μg·m-3,PD 的患病風(fēng)險(xiǎn)增加3.23%~8%[11,23]。

腦血管疾病(cerebralvascular diseases,CVD)是神經(jīng)系統(tǒng)的常見(jiàn)病,是導(dǎo)致人類死亡的主要原因,其發(fā)病原因與高血壓、血脂異常和糖尿病三大風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。流行病學(xué)調(diào)查亦提示,暴露于環(huán)境PM2.5能增加罹患腦血管事件的風(fēng)險(xiǎn)[24-25],PM2.5濃度與CVD等發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)[26]。多項(xiàng)研究結(jié)果顯示,PM2.5急性暴露可引起腦血管阻力增加、血流量減少,進(jìn)一步加重CVD,降低人群預(yù)期壽命[27-28]。大氣污染可導(dǎo)致大腦結(jié)構(gòu)性老化[29],PM2.5濃度每增加2 μg·m-3,腦總?cè)萘肯鄳?yīng)下降0.32%,同時(shí)隱匿型腦梗死風(fēng)險(xiǎn)增加46%[30]。

MS是一種常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)免疫T 細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性脫髓鞘病,伴有少突膠質(zhì)細(xì)胞及軸索丟失[31]。有多項(xiàng)研究顯示,環(huán)境PM2.5暴露增加MS風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),人群MS 患病率高污染地區(qū)比低污染地區(qū)高2 倍以上[32],且空氣污染程度與MS 疾病嚴(yán)重程度相關(guān)[33]。然而,也有報(bào)道稱空氣污染與MS 風(fēng)險(xiǎn)無(wú)關(guān)[34],目前環(huán)境空氣污染和MS 發(fā)病率相關(guān)性的證據(jù)仍然十分有限。

3 PM2.5顆粒物進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的途徑

研究顯示,納米級(jí)的PM2.5從呼吸道進(jìn)入體內(nèi)后,可直接穿透肺泡壁,經(jīng)肺氣血屏障進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng),隨后穿過(guò)血腦屏障(blood-brain barrier,BBB)或者血-腦脊液屏障轉(zhuǎn)運(yùn)至CNS[35-36]。有研究發(fā)現(xiàn),PM2.5可破壞部分BBB 相關(guān)細(xì)胞超微結(jié)構(gòu),影響細(xì)胞內(nèi)代謝過(guò)程,造成BBB局部的微出血和微損傷,從而破壞CNS 微環(huán)境的穩(wěn)定,使之不能抵御血液中化學(xué)性有害物質(zhì)對(duì)神經(jīng)元的影響[37]。PM2.5對(duì)BBB 的損傷與炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激均有聯(lián)系。PM2.5不僅可使BBB 相關(guān)膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生炎癥反應(yīng),釋放炎癥因子,還可以誘發(fā)星形膠質(zhì)細(xì)胞的腫脹,改變BBB通透性[38-40]。另外,PM2.5還可以通過(guò)嗅上皮及相關(guān)的神經(jīng)元,繞開(kāi)BBB,直接進(jìn)入大腦的嗅葉,誘發(fā)CNS相關(guān)炎癥反應(yīng)[41]。

4 PM2.5暴露致神經(jīng)系統(tǒng)損傷的分子機(jī)制

盡管大量流行病學(xué)研究提供的證據(jù)表明PM2.5與神經(jīng)系統(tǒng)損傷密切相關(guān),但對(duì)其生物學(xué)機(jī)制的研究仍十分有限。空氣顆粒物可隨氣流穿過(guò)呼吸道深入肺泡進(jìn)行積累和擴(kuò)散,干擾肺的氣體交換,削弱肺的通氣功能,令機(jī)體容易缺氧。如前所述,部分PM2.5還可穿透肺泡壁,進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng),引起肺部或全身系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)等,從而導(dǎo)致后續(xù)如凝血系統(tǒng)激活、自主神經(jīng)功能失調(diào)和血管內(nèi)皮損傷等一系列繼發(fā)反應(yīng)[7,35,39]。進(jìn)入CNS的PM2.5則可能會(huì)導(dǎo)致腦組織局部氧化應(yīng)激,引起膠質(zhì)細(xì)胞激活和神經(jīng)炎癥,并進(jìn)一步引起神經(jīng)細(xì)胞的凋亡,最終引起神經(jīng)系統(tǒng)損傷[42-43]。

4.1 神經(jīng)炎癥反應(yīng)

PM2.5引起的炎癥反應(yīng)是其產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的一個(gè)重要機(jī)制,PM2.5可通過(guò)多條途徑引起體內(nèi)各組織器官的炎癥反應(yīng),包括神經(jīng)系統(tǒng)[7,44]。

轉(zhuǎn)錄因子及其炎癥相關(guān)細(xì)胞因子激活學(xué)說(shuō)認(rèn)為,PM2.5可激活體內(nèi)編碼相應(yīng)炎癥相關(guān)細(xì)胞因子或轉(zhuǎn)錄因子基因的啟動(dòng)子,誘導(dǎo)其表達(dá)與釋放,從而導(dǎo)致機(jī)體局部或系統(tǒng)炎癥損傷[45-46]。環(huán)境PM2.5可通過(guò)JAK 激酶2/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3(Janus kinase 2/signal transduction and activator of tran?scription-3,JAK2/STAT3)通路以及P38、c-Jun 氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶/絲裂原活化蛋白激酶(extracellular signal-regulated kinase/mitogen-activation protein kinase,ERK/MAPK)途徑活化膠質(zhì)細(xì)胞,誘導(dǎo)促炎因子白細(xì)胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)等的釋放。在高污染城市人群腦組織病理檢查中發(fā)現(xiàn),在47例意外死亡患者的黑質(zhì)和迷走神經(jīng)等組織中,檢測(cè)到環(huán)氧化酶2(cyclooxygenase 2,COX-2)和IL-1β等促炎介質(zhì)的濃度明顯升高[47]。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),PM2.5可通過(guò)P38-MAPK 信號(hào)通路的激活誘導(dǎo)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活,以及炎癥因子IL-8的釋放[48]。

在環(huán)境PM2.5誘導(dǎo)炎癥損傷的過(guò)程中,NF-κB是參與炎癥調(diào)節(jié)和免疫反應(yīng)的重要核轉(zhuǎn)錄因子之一[49]。一方面,PM2.5誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)或活性氮(reactive nitrogen species,RNS),促進(jìn)NF-κB表達(dá)和炎癥因子釋放,啟動(dòng)炎癥細(xì)胞因子級(jí)聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致組織、細(xì)胞炎癥反應(yīng);另一方面,NF-κB也可以促進(jìn)ROS和RNS的產(chǎn)生,形成一個(gè)正反饋回路放大下游炎癥反應(yīng)[49]。將小鼠暴露于PM2.5中5周后,可在小鼠腦組織中檢測(cè)到NF-κB的激活和激活蛋白1(activator protein-1,AP-1)等的顯著下降,以及炎癥因子水平如IL-1β和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等的顯著升高[50]。由此推測(cè),神經(jīng)炎癥可能是PM2.5引起CNS疾病的主要機(jī)制之一。

4.2 氧化應(yīng)激反應(yīng)

細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng)是PM2.5暴露造成損傷的另一個(gè)主要分子機(jī)制。PM2.5的毒性作用由其來(lái)源、粒徑、組成成分和所處氣候條件等因素共同決定,其粒徑越小,活性越強(qiáng),所吸附和含有的有毒有害物質(zhì)越多,所產(chǎn)生的細(xì)胞毒性就越大[51]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,將大鼠的小腦和海馬等組織體外培養(yǎng)且暴露于含PM2.5培養(yǎng)液中,可導(dǎo)致過(guò)氧化氫酶等抗氧化酶的過(guò)度消耗,硫代巴比妥酸等氧化反應(yīng)產(chǎn)物增多,組織最終出現(xiàn)嚴(yán)重的脂質(zhì)過(guò)氧化損傷[52]。再者,存在于PM2.5中的鐵和其他金屬元素(如銅、錳、鉻等)均可通過(guò)芬頓反應(yīng)或類芬頓反應(yīng),在機(jī)體中代謝,最終誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生ROS[53-54]。

PM2.5中含有的重金屬元素如鐵和銅,憑借其比表面積以及特殊的表面化學(xué)特征的優(yōu)勢(shì),可以誘導(dǎo)機(jī)體生成自由基,PM2.5通過(guò)自由基產(chǎn)生氧化應(yīng)激損傷的途徑主要有以下幾種:①PM2.5本身具有自由基活性,能刺激機(jī)體,介導(dǎo)體內(nèi)炎癥細(xì)胞如巨噬細(xì)胞的激活,從而產(chǎn)生ROS;②PM2.5作用于細(xì)胞,使胞漿內(nèi)Ca2+濃度升高或超載,導(dǎo)致DNA 降解,蛋白激酶激活及ROS 生成;③PM2.5上吸附的有機(jī)物,如PAH,可以激活PAH 受體,從而誘導(dǎo)體內(nèi)親電反應(yīng)代謝物細(xì)胞色素P450 等表達(dá),使機(jī)體產(chǎn)生ROS[46,55-59],并產(chǎn)生細(xì)胞毒性[46]。自由基的氧化損傷學(xué)說(shuō)認(rèn)為,PM2.5可通過(guò)增加線粒體ROS水平,使細(xì)胞ROS 或RNS 生成過(guò)多,同時(shí)抗氧化物質(zhì)活性下降或喪失,從而破壞體內(nèi)氧化與抗氧化之間的平衡,使得體內(nèi)異常的ROS攻擊細(xì)胞內(nèi)的生物大分子如DNA 和蛋白質(zhì),從而導(dǎo)致DNA 鏈斷裂甚至癌變[55,58]。PM2.5暴露可引起腦組織不同區(qū)域、不同程度的氧化應(yīng)激損傷。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,在不同濃度PM2.5亞慢性暴露8周后,大鼠不同腦區(qū)組織內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng)信號(hào)如促氧化劑血紅素加氧酶1和超氧化物歧化酶2等顯著上升,以紋狀體內(nèi)尤甚[59](圖1)。

圖1 細(xì)顆粒物(PM2.5)誘導(dǎo)細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng).

4.3 細(xì)胞凋亡

PM2.5損傷CNS的另一個(gè)途徑可能與促進(jìn)相關(guān)細(xì)胞凋亡有關(guān)。PM2.5暴露導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng),ROS 是常見(jiàn)的呈現(xiàn)氧化應(yīng)激的凋亡觸發(fā)因子[60]。過(guò)多的ROS可打破機(jī)體氧化/抗氧化平衡狀態(tài),使細(xì)胞處于易損的狀態(tài),在提高人體對(duì)致病因素毒性作用易感性的同時(shí),也導(dǎo)致基因突變,從而引起細(xì)胞凋亡[61]。氧化應(yīng)激誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有4種機(jī)制:①ROS氧化激活NF-κB并誘導(dǎo)NF-κB表達(dá),上調(diào)凋亡相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄;②ROS誘導(dǎo)線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡;③ROS 直接損傷DNA,激活P53,下調(diào)MDM2,引起P73 積累,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[62];④ROS 激活應(yīng)激活化的蛋白激酶通路,介導(dǎo)細(xì)胞凋亡[63]。將納米顆粒物作用于類神經(jīng)細(xì)胞PC12 細(xì)胞,可引起細(xì)胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng),降低Bcl-2/Bax比值,誘導(dǎo)胱天蛋白酶3 表達(dá),從而抑制細(xì)胞增殖,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[64]。此結(jié)果在庫(kù)婷婷[60]和郭琳等[65]的研究中也被證實(shí)。PM2.5作用于PC12 細(xì)胞還可以導(dǎo)致細(xì)胞色素c氧化酶、胱天蛋白酶9、胱天蛋白酶3和聚ADP核糖聚合酶(poly(ADP-ribose)poly?merase,PARP)表達(dá)上調(diào),從而激活線粒體途徑,啟動(dòng)細(xì)胞凋亡[66]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,PM2.5亞慢性暴露可明顯上調(diào)大鼠肺內(nèi)葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(glucoseregulated protein 78,GRP78)、轉(zhuǎn)錄激活因子6(activating transcription factor,ATF6)和C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmic reticulum stress,ERS)相關(guān)因子基因,誘導(dǎo)繼而激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)性蛋白降解途徑,促進(jìn)細(xì)胞凋亡[67]。

4.4 細(xì)胞DNA損傷和染色體畸變

PM2.5引起的細(xì)胞DNA損傷是其產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的一個(gè)重要機(jī)制(圖2)。PM2.5暴露可通過(guò)誘導(dǎo)核酸鏈斷裂、核酸內(nèi)切酶功能異常,從而導(dǎo)致各種DNA 損傷。細(xì)胞DNA 損傷的主要機(jī)制是DNA 加合物的形成[57-58]。PM2.5富集了大量具有致突變作用和基因毒性的物質(zhì),其中包括PAH和硝基化合物(如硝基-多環(huán)芳烴、羥胺和3-硝基苯并蒽酮)[68]。苯并[g,h,i]芘等PAH可在體內(nèi)經(jīng)一系列生物轉(zhuǎn)化為二氫二醇環(huán)氧苯并芘(7,8-dihydrodiol-9,10-epox?idebenzo[a]pyrene,BPDE),BPDE 與DNA 可共價(jià)結(jié)合成BPDE-DNA 加合物,從而造成細(xì)胞DNA損傷,并誘導(dǎo)基因突變和細(xì)胞癌變;3-硝基苯并蒽酮(3-nitrobenzanthrone,3-NBA)及其代謝產(chǎn)物3-氨基苯并蒽酮(3-aminobenzanthrone,3-ABA)也可與細(xì)胞嘌呤堿基形成3-ABA-DNA 加合物,最終引起基因突變和癌變[56-57,69-70]。除了有機(jī)化合物,附著于PM2.5表面和內(nèi)部的重金屬物質(zhì)等均對(duì)人體細(xì)胞具有潛在毒性作用,這些物質(zhì)可以激活細(xì)胞內(nèi)Ras家族基因,Neu、Bcl-2及Fos等癌基因,也可導(dǎo)致p53,Rb和p21等抗癌基因失活[6]。

圖2 PM2.5誘導(dǎo)DNA 損傷和染色體畸變.

4.5 DNA甲基化

DNA 甲基化是細(xì)胞功能調(diào)控的重要轉(zhuǎn)錄前調(diào)控之一。PM2.5長(zhǎng)期暴露可參與細(xì)胞內(nèi)多種DNA的甲基化修飾調(diào)控,從而影響目標(biāo)基因轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)(圖3)。研究顯示,PM2.5暴露可引起iNOS、一氧化氮合酶2(nitricoxide synthase 2,NOS2)的低甲基化,導(dǎo)致iNOS/NOS2 的高表達(dá)[71]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,環(huán)境顆粒物可以使γ-干擾素和糖皮質(zhì)激素受體(glucocorticoid reccptor,GR)基因高甲基化,降低細(xì)胞內(nèi)GR的翻譯表達(dá)。正常情況下,GR在胞漿內(nèi)被激活后,可降低炎癥相關(guān)基因,包括細(xì)胞因子、趨化因子、黏附分子和炎性蛋白等的轉(zhuǎn)錄[72]。PM2.5暴露導(dǎo)致的GR低表達(dá),則可促使這些炎癥因子大量激活。同時(shí),PM2.5暴露還可使Toll 樣受體2(Toll-like receptor,TLR2)DNA 低甲基化[73-74],從而活化NF-κB輕鏈增強(qiáng)子,并啟動(dòng)多種細(xì)胞因子和宿主防御分子的產(chǎn)生[75]。在不同濃度PM2.5環(huán)境下飼養(yǎng)的小鼠體內(nèi)DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶1 表達(dá)不同程度升高,進(jìn)一步表明PM2.5暴露可調(diào)節(jié)體內(nèi)基因組DNA甲基化進(jìn)程[75]。

圖3 PM2.5誘導(dǎo)細(xì)胞DNA 甲基化.

5 結(jié)語(yǔ)與展望

總結(jié)上述文獻(xiàn)可知,PM2.5對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)損傷的研究主要通過(guò)人群流行病學(xué)、體外細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等方法進(jìn)行,取得了一定的進(jìn)展。PM2.5對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)損傷的分子生物學(xué)機(jī)制主要包括PM2.5引起的神經(jīng)炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞DNA損傷和畸變及DNA 甲基化等(表1)。目前仍缺乏完善的PM2.5神經(jīng)損傷體外細(xì)胞模型,科學(xué)證據(jù)相對(duì)單一,有必要進(jìn)一步深入研究。通過(guò)對(duì)其損傷機(jī)制的深入研究,有助于預(yù)防和診斷由PM2.5引起的神經(jīng)系統(tǒng)損傷,探索更有效的防治PM2.5危害的方法和技術(shù)。

表1 PM2.5致神經(jīng)損傷相關(guān)生物標(biāo)志物

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