研究揭示了空气污染是如何在代谢物水平上影响人体的

布法罗大学的一项新研究基于北京奥运会之前、期间和之后的水平,揭示了空气污染是如何在代谢物水平上影响人体的。

研究人员发现,当空气污染改变时,69种代谢物发生了显著变化。他们的研究结果今天(5月29日)发表在《环境健康展望》杂志上。

该研究确定了两个主要的代谢特征,一个由脂类组成,另一个包括二肽、多不饱和脂肪酸、牛磺酸和黄嘌呤。研究人员指出,其中许多代谢物与氧化应激、炎症、心血管和神经系统有关。

调查结果是基于2008年中国奥运会期间进行的北京奥运会空气污染研究,当时实施了临时空气污染控制。这项研究由UB流行病学家LinaMu领导。

在北京空气污染严重的时候,这项研究在北京空气质量改善计划之前招募了201名成年人。研究人员在奥运会期间跟踪调查,当时空气污染很低,之后,2100万人的城市空气污染水平又恢复到原来的水平。选择26名30至65岁的非吸烟者作为代谢组学分析的一个子集。

代谢物是小分子,是环境暴露的最终产物,如空气污染和身体代谢。”把我们的身体想象成一个社会。这些代谢物履行不同的职位,如教师,农民,工人,士兵。我们需要每一个都能正常运作,以维持一个健康的系统,”Ub公共卫生和健康专业学校的流行病学和环境卫生副教授Mu博士说。

我们的研究发现,在2008年北京奥运会之前、期间和之后,当环境空气污染急剧变化时,人体的代谢物水平发生了系统性变化。”

牛忠政,博士生,论文合著者

分子主要属于脂质和二肽家族。

这项研究为研究人员提供了一个更广阔的视野,了解空气污染对人体影响的分子机制。大多数以前的研究只研究了少量的分子。然而,人体是复杂的,分子相互影响。

穆和她的同事使用了“omics”方法,这是一个新的平台,可以同时测量所有可检测到的代谢物(886)。Mu和她的团队没有逐个检查这些分子,而是使用网络分析将它们全部分析在一起。

“我们发现这些代谢物共同描绘了人体对空气污染反应的相对全面的画面,”该论文的合著者、UB生物统计副教授Rachael Hageman Blair说。她和她的团队开发了研究中使用的新颖分析方法。

与周围环境有关,空气污染可能与高血压风险增加有关。研究表明,环境污染与精神疾病的增加有关。研究发现,中国空气污染与冠心病有关。反应包括细胞稳定性。氧化性,氧化应激,抗氧化和炎症。

研究人员反复测量空气污染高、低和高时的代谢组学。这种设计模仿了“自然实验”,同时控制与空气污染变化无关的变化。这比以前的研究提供了更有力的证据。

空气污染是一种环境污染,居住在像北京这样的地方的人们无法避免。世界卫生组织报告说,世界上91%的人口生活在空气质量超过世卫组织指导方针的地方。

一旦被吸入,空气污染物会刺激身体的呼吸系统,包括鼻子和肺部。穆解释说,人体中的一些细胞可能直接受到这些空气污染物的侵害,它们的膜可能被破坏,它们的分泌可能紊乱,它们可能向其他器官发出信号分子,以便随后作出反应。代谢物是所有这些破膜、分泌产物和信号。

穆说:“捕捉这些分子可以告诉我们,当人们受到空气污染时,会发生什么。”

空气污染也会引起细胞氧化应激,破坏细胞膜。

研究人员发现,当空气污染水平上升时,一些用作细胞膜构建块的分子会升高。破裂的细胞膜释放出不同种类的脂质分子。其中一些脂质分子在酶的帮助下转化为炎症分子,这可能对身体有害。

穆说:“好的是,我们还发现了一些保护性分子,即抗氧化剂,在空气污染严重时也会增加,这表明我们的身体有一个防御系统来减少伤害。”

Mu说,像这样的研究可能有助于识别最易受到空气污染的个体,并找到潜在的生物途径来指导减少对身体伤害的治疗。

资料来源:

水牛城大学

日记引用:

Mu,L.等人(2019)北京奥运会前、中、后代谢组学特征分析:高、低空气污染时期个体差异的小组研究。环境健康观点。doi.org/10.1289/ehp3705

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