長期空氣污染暴露與晚年身體殘疾之間的相關(guān)研究方法

美國研究：長期空氣污染暴露與晚年身體殘疾
 
（一）來自美國國家環(huán)境健康科學(xué)研究所和國家老齡化研究所
背景： 殘疾是老年人整體身體健康的關(guān)鍵標(biāo)志，通常先于慢性疾病。盡管空氣污染是多種慢性病公認(rèn)的風(fēng)險因素，但它與身體殘疾的關(guān)系尚未得到很好的表征。美國研究的數(shù)據(jù)來自健康與退休研究（HRS）代表美國老年人的大型隊(duì)列中調(diào)查了空氣污染物與身體殘疾的關(guān)聯(lián)。
方法： 美國研究的數(shù)據(jù)來自健康與退休研究（HRS）使用了 2000 年至 2016 年期間從健康和退休調(diào)查的受訪者那里收集的關(guān)于日常生活 （ADL） 殘疾事件活動的兩年一次數(shù)據(jù)。作為認(rèn)知健康和衰老的環(huán)境預(yù)測因子研究的一部分，他們估計(jì)了 10 年平均 PM2·5下午10-2·5、二氧化氮 （NO2）和臭氧 （O3） 在每次調(diào)查前使用時空預(yù)測模型在參與者住所的濃度。他們使用時變加權(quán) Cox 模型來估計(jì)空氣污染每四分位增加事故身體殘疾的風(fēng)險比 （HRs），并對混雜因素進(jìn)行詳細(xì)調(diào)整。


發(fā)現(xiàn)： 在 15 411 名 65 歲及以上的受訪者中（平均年齡 70·2 [SD 6·5] 歲;55% 為女性，45% 為男性），48% 的受訪者報告在平均 7·9 年的隨訪期間新出現(xiàn) ADL 殘疾 （SD 4·7）。在完全調(diào)整的模型中，他們發(fā)現(xiàn) PM 濃度較高導(dǎo)致 ADL 殘疾的風(fēng)險更大2·5（HR 1·03/3·7 μg/m³ [95% CI 0·99-1·08]，p=0·16），PM10-2·5（1·05/4·9 μg/m³ [1·00-1·11]，p=0·022）和 NO2（每 7·5 ppb 1·03 [0·99-1·08]。p=0·064），盡管并非所有這些關(guān)聯(lián)都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。相比之下，O3與 ADL 殘疾風(fēng)險較低相關(guān) （0·95/3·7 ppb [0·91-1·00]，p=0·030）。在多污染物模型中，顆粒物的關(guān)聯(lián)類似于單污染物模型10-2·5（1·05/4·9 μg/m³ [1·00-1·11]，p=0·041）和 O3（每 3·7 ppb 中 0·94 [0·88-1·01]，p=0·083）。
 
美國研究的數(shù)據(jù)來自健康與退休研究（HRS），研究結(jié)果表明，空氣污染可能是晚年身體殘疾的一個被低估的風(fēng)險因素，盡管還需要更多的研究。

（二）臭氧與PM2.5復(fù)合型動物吸入暴露染毒實(shí)驗(yàn)方案
一、引言
臭氧（O₃）和PM2.5是常見的大氣污染物，單獨(dú)暴露已證實(shí)對呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)具有毒性作用。然而，實(shí)際環(huán)境中污染物常以復(fù)合形式存在，其聯(lián)合毒性機(jī)制尚不明確。本研究擬利用北京元森凱德生物技術(shù)有限公司研制的【臭氧動物暴露裝置】和 【PM2.5動物吸入暴露染毒裝置】，建立復(fù)合暴露模型，系統(tǒng)評價臭氧與PM2.5的聯(lián)合毒性效應(yīng)，為環(huán)境健康風(fēng)險評估提供科學(xué)依據(jù)。

二、實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
1. 實(shí)驗(yàn)動物
   - 品系：SPF級C57BL/6小鼠（或SD大鼠）  
   - 數(shù)量：80只（雌雄各半，隨機(jī)分組）  
   - 飼養(yǎng)條件：溫度22±2℃，濕度50±10%，12小時光暗循環(huán)，自由飲食飲水。
2. 核心實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
   - 臭氧動物暴露裝置（制造商：北京元森凱德生物技術(shù)有限公司YSKD）：臭氧濃度范圍0.1~10 ppm，精度±0.05 ppm。  
   - PM2.5動物暴露染毒裝置或小動物細(xì)顆粒物或懸液的肺氣管遞送裝置（制造商：北京元森凱德生物技術(shù)有限公司YSKD）：可發(fā)生燃煤源、尾氣源或標(biāo)準(zhǔn)粉塵PM2.5，濃度范圍50~1000 μg/m³，粒徑分布0.1~2.5 μm。  
   - 復(fù)合暴露染毒艙：支持臭氧與PM2.5同時或分時段暴露，配有氣體混合均勻系統(tǒng)。
3. 檢測儀器
   - 臭氧濃度監(jiān)測儀（紫外吸收法）  
   - PM2.5實(shí)時監(jiān)測儀（激光散射法）  
   - 生化分析儀（ELISA、RT-PCR、流式細(xì)胞儀等）  
   - 病理切片系統(tǒng)（HE染色、免疫組化）。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1. 實(shí)驗(yàn)分組

組別	暴露條件	動物數(shù)（n=）
對照組	潔凈空氣	20
O₃單獨(dú)暴露組	臭氧0.5 ppm，6 h/d	20
PM2.5單獨(dú)暴露組	PM2.5 200 μg/m³，6 h/d	20
復(fù)合暴露組	O₃ 0.5 ppm + PM2.5 200 μg/m³，6 h/d	20

注：暴露周期為28天，可根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整。
2. 復(fù)合暴露模式
- 同步暴露：臭氧與PM2.5同時通入暴露艙，確保氣體混合均勻（需驗(yàn)證兩污染物無化學(xué)反應(yīng)干擾）。  
- 分時段暴露：上午臭氧暴露3小時，下午PM2.5暴露3小時（模擬晝夜污染特征）。
四、預(yù)期的研究成果
1. 明確臭氧與PM2.5復(fù)合暴露的協(xié)同或拮抗效應(yīng)。  
2. 揭示復(fù)合污染致肺損傷的關(guān)鍵通路（如氧化應(yīng)激-炎癥級聯(lián)反應(yīng)）。  
3. 為修訂環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

北京元森凱德生物技術(shù)有限公司 研制生產(chǎn)的動物霧化吸入給藥儀器，主要包括主要包括大/小動物肺部氣管直接遞送裝置（動物氣道霧化針）、動物口鼻吸入、僅鼻腔給藥、全身式暴露染毒、動物煙氣/PM2.5染毒系統(tǒng)、粉塵氣溶膠發(fā)生器、臭氧動物暴露裝置、小動物可視化喉鏡，動物高低壓氧艙，此外給客戶多樣化提供自動型實(shí)驗(yàn)動物安樂死系統(tǒng)（窒息系統(tǒng)、二氧化碳安樂處死箱），實(shí)驗(yàn)動物除臭暫存系統(tǒng)，巴馬香豬皮，NGI Gentle Rocker智能洗盤裝置，NGI新一代撞擊器和ACI安德森撞擊器的校驗(yàn)與檢測。
 
附：北京元森凱德生物技術(shù)有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），簡稱元森凱德（YSKD），2013年成立于北京中關(guān)村科技園，是一家專業(yè)從事生命科學(xué)類實(shí)驗(yàn)儀器研制、生產(chǎn)與銷售的科技創(chuàng)新型企業(yè)。服務(wù)毒理學(xué)、藥理學(xué)、免疫學(xué)、生物安全、大氣污染物、化學(xué)物質(zhì)毒性鑒定、臨床前藥物開發(fā)與安全性評價、呼吸系統(tǒng)、環(huán)境與健康等領(lǐng)域。

部分用戶案例：哈佛大學(xué)，麻省理工學(xué)院，新加坡國立大學(xué)，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，中國科學(xué)院上海藥物研究所，中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所，麗珠醫(yī)藥集團(tuán)股份有限公司，康龍化成（寧波）生物醫(yī)藥有限公司，中日醫(yī)院呼吸病學(xué)研究中心/中日友好臨床醫(yī)學(xué)研究所，北京中醫(yī)藥大學(xué)，中國藥科大學(xué)，沈陽藥科大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)，浙江大學(xué)，四川大學(xué)，中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院等
 
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