即使暴露1小时于“非常差”水平细颗粒物,肝、肾和大脑中也被检出……超高灵敏度分析平台问世
我国研究团队以定量方式证实,我们吸入的细颗粒物并非只停留在肺部,还可能扩散到大脑、肝脏、肾脏等全身器官。这是首次将以往仅停留在推测层面的细颗粒物体内迁移路径和累积量,用实际数值进行测定的案例。
韩国科学技术研究院(KIST)10日表示,由 Yoo Byungyong·Lee Kwanho 领衔的特性分析·数据中心研究团队,开发出一套可以精密分析细颗粒物在体内迁移路径及各器官累积量的平台。
放射性碳(¹⁴C)标记细颗粒物在体内迁移的分析过程。将以放射性碳(¹⁴C)标记的细颗粒物暴露于小鼠体内后,通过加速器质谱法(AMS)测定各器官中累积的细颗粒物含量,从而分析其在体内的分布。研究团队供图
View original image研究团队将放射性碳同位素(¹⁴C)标记的细颗粒物与加速器质谱法(AMS)相结合,将进入体内的细颗粒物精确测定到纳克(ng)水平。
实验中使用了按照气象厅标准被评为“非常差”水平(PM10 约150㎍/㎥)的细颗粒物。研究团队让实验动物短期暴露1小时,或每天3小时、连续7天重复暴露。结果显示,细颗粒物在肺部的检出浓度最高,部分颗粒则迁移到了肝脏、肾脏和大脑。
尤其是在重复暴露组中,各器官内的累积浓度更高,由此确认细颗粒物有可能随着暴露时间和频度的增加而在体内逐步堆积。
“影响超越呼吸系统,波及全身”……有望用于政策制定
研究团队表示,此次技术有望在今后强化细颗粒物危害性评估及环境·健康政策制定的科学依据。因为这项技术不仅能支持以呼吸系统为中心的研究,还能开展涵盖大脑、肝脏、肾脏等全身影响的健康影响评估。
细颗粒物在脏器和血液中的分布比较。研究比较了在短期高浓度暴露和长期低浓度暴露条件下,大脑、肺、肝、肾等主要脏器以及血液、血清中累积的细颗粒物的数量和浓度。结果显示,反复暴露时,脏器内细颗粒物的累积量呈增加趋势。研究团队供图
View original image特别是,随着能够获取分析细颗粒物与脑部疾病之间关联性的定量指标,相关研究的可信度和致病原因查明的精细程度也有望提升。同时,这一成果也被认为有可能用于制定孕妇、老弱者以及呼吸系统·心血管疾病患者等脆弱人群的保护标准。
研究团队今后计划将这一分析平台扩展应用于微塑料等多种环境有害物质研究。
KIST 研究员 Lee Kwanho 表示:“我们已构建了在与实际生活环境相似的条件下,也能精密测定细颗粒物体内分布量的基础。”
本次研究结果已刊登于国际学术期刊《Environmental Science & Technology》最新一期。
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