发现大气超细颗粒物短期暴露与血糖升高的关联及机制

　　超细颗粒物（ultrafine particles，UFPs），即空气动力学直径小于100纳米的颗粒物，是大气颗粒物的关键毒性组分。虽然其质量微乎其微，但对大气颗粒物的数量贡献极高。大气中的超细颗粒物可被人体吸入肺部，进入循环系统，并扩散到全身多个组织和器官，对人体健康产生直接的损伤。因此，超细颗粒物暴露的健康效应研究关注度越来越高，但目前为止健康效应的证据及内在的生物学机制尚不明确。

　　2016年至2017年，北京大学环境科学与工程学院朱彤教授课题组与北京大学第一医院及北京市西城区什刹海社区卫生服务中心开展合作，于什刹海周边社区招募了135名受试者，并完成了410次重复随访的定群研究。研究团队于什刹海社区卫生服务中心楼顶搭建大气污染监测站，对健康随访前两周的大气细颗粒物、超细颗粒物、碳质组分等污染物进行连续监测。研究发现，健康随访前平均1至13天超细颗粒物暴露与受试者空腹血糖水平的升高显着相关，且随着累积暴露时间窗口的增加，空腹血糖水平升高的幅度也在逐渐增加（图1）。敏感性分析和双污染物模型结果表明超细颗粒物UFPs暴露与空腹血糖水平之间的关联非常稳健和显着。

　　为了探究超细颗粒物暴露与空腹血糖升高关联的潜在机制，研究团队对受试者全血样本进行了RNA提取和转录组高通量测序，通过耦合线性混合效应模型的中介效应模型寻找与超细颗粒物暴露和空腹血糖水平升高显着相关的转录本（图2）。进一步使用MetaCoreTM数据库进行富集分析，发现这些转录本与前体激素阿黑皮素原经分解生成多种激素、缺氧诱导因子-1功能的调控、泛醌的代谢、抗原呈递中主要组织相容性复合体的作用等通路显着相关（图3）。