白丝 跳蛋
大气细颗粒物（PM2.5）对心血管系统组成胁迫。红细胞是血液中数目最多的细胞，积极参与多种血液疾病，如血栓造成。探究具恐怕空异质性的PM2.5若何通过作用于红细胞影响血液系统，有助于真切表露PM2.5的无益影响，并为寻找其中的致病因素提供陈迹。本文对2022年四个季节从北京三个城区（即向阳区、顺义区和延庆区）蚁合的PM2.5样本对小鼠红细胞的毒性进行了议论，并通过化学分析和关系性测量进一步探索了主要孝敬因素。后果标明，败露于PM2.5样本会裁汰红细胞的三磷酸腺苷（ATP）水平，增多磷脂酰丝氨酸（PS）外化，导致细胞阵势无理。
皮尔逊关系分析自大，PM2.5样本中融化有机物（DOM）的芳醇性与红细胞的磷脂酰丝氨酸（PS）败露呈正关系，标明木质素类化合物是潜在的促成因素。PM2.5样本的Zeta电位与红细胞磷脂酰丝氨酸（PS）败露呈负关系，标明这种空气欺凌物的颗粒繁衍生物活性。基于东说念主工纳米材料炭黑（CB）和氧化炭黑（OCB）的模拟测试阐发了颗粒碳在PM2.5指令的红细胞效应中的要津作用，而况鉴于其在PM2.5样本中的深广存在，一定氧化进程的烟灰被合计是另一个促成因素。本议论初次揭示了PM2.5指令的红细胞磷脂酰丝氨酸（PS）败露，并揭示了DOM和烟灰的致病因素。洽商到空气中的PM2.5在血液轮回系统中弗成幸免地与红细胞战役，本文的议论后果将有助于弥合PM2.5败露与心血管疾病（如血栓造成）风险之间的差距。
议论布景
- PM2.5的健康危害与议论近况
- 心血管疾病风险方面，繁多流行病学议论标明PM2.5败露与心血行状件关系，恒久败露与静脉血栓栓塞发展及血小板数目升高相关，但具体作用机制仍待明确。
- 尽管中国已礼聘次序裁汰PM2.5水平，但它已经艰苦环境问题，对其毒性的意志有待进一步拓展。
- 红细胞的特质及与PM2.5的关联
- 红细胞在血液中占比达45%，认真气体和养分输送，易受PM2.5影响，在血液疾病中进展要津作用。
- 外源性颗粒可导致红细胞阵势更正和磷脂酰丝氨酸（PS）败露，激励血栓造成，部分议论已将PM2.5败露与红细胞疾病规画起来，但仍需真切议论其对红细胞的影响。
- PM2.5的时空异质性影响
- PM2.5起原和组成的时空变化影响其环境和健康效应，不同起原的PM2.5在激活血浆激肽开释酶 - 激肽系统方面存在互异，议论其毒性的时空特征有助于判辨关系疾病病因。
试验智力
- PM2.5采样与表征
- 2022年使用特定采样器和过滤器在北京向阳、顺义、延庆3个城区蚁合PM2.5，逐日更换过滤器，低温保存。每月分时段索取样品，淹没为四季样品，测定空气质地数据。通过超声索取、冻干和重悬制备样品，用扫描电镜不雅察描画，用Zeta Sizer Nano ZS测定粒径和名义电荷，同期制备现场空缺样品以放置干豫。
- 红细胞制备与败露政策
- 从8周龄雄性ICR小鼠制备红细胞，经离心、洗涤等操作后，用含$CaCl_{2}$的TBS重悬至特定浓度。用不同浓度PM2.5与红细胞共孵育12小时，设不同对照组，包括溶剂对照组（VC）、阴性对照组（NC）等，检测红细胞的ATP水平、磷脂酰丝氨酸（PS）败露、ROS生成（见守旧信息）和溶血情况（见守旧信息）。
- 细胞ATP水瓜分析
- 裂解红细胞后，取上清液与ATP检测溶液夹杂，用多模式酶标仪测定发光值，把柄ATP范例弧线计较细胞ATP水平，以VC组数据为参照示意后果。
- 红细胞的磷脂酰丝氨酸（PS）败露测定
- 用Annexin V - FITC试剂盒管制红细胞，与阳性对照组（用离子霉素管制）对比，用流式细胞仪检测，蚁合事件，以荧光强度高于5600为磷脂酰丝氨酸（PS）败露细胞，计较其占比。
- PM2.5中DOM测量
- 取PM2.5悬浮液加载到固相萃取柱，经洗涤、洗脱和过滤后，用FTICR MS分析，校准数据，把柄参数计较DOM因素和特质，绘制VK图。
- PM2.5中因素测试
- 用ICP - MS分析水溶性和水不溶性金属元素，用LDI - MS评估烟尘水平，具体试验细节见守旧信息。
- CB和OCB模拟测试
- 用买卖购买的CB和OCB管制红细胞，同期制备不同氧化进程的OCB（OCB - 1h和OCB - 3h），用X磷脂酰丝氨酸（PS）表征氧化进程，把柄上述智力检测磷脂酰丝氨酸（PS）败露，不雅察细胞阵势。
- 红细胞阵势不雅察
- 用戊二醛固定管制后的红细胞，梯度脱水后用酒精和乙酸异戊酯夹杂液管制，再用乙酸异戊酯重悬，临界点干燥、喷金后用SEM不雅察阵势。
- 质地界限与统计分析
- 制备QC样品，在试验进程中依期进行化学测量，扣除干豫信号。试验零丁近似至少3次，用t磨练相比败露组和VC组数据，用Pearson关系分析评估红细胞细胞效应与PM2.5因素及特质的关系，用GraphPad Prism或Python绘制。
试验后果
- PM2.5表征
- 北京3个城区空气欺凌特征相似，PM2.5和O3是主要欺凌物，不同季节各欺凌物浓度有互异，空气质地多为致密、中度或对敏锐东说念主群不健康，重度欺凌天数占比不同。蚁合的PM2.5为无定形颗粒汇聚体，粒径和名义电荷在不相通品间存在互异，名义均带负电。
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图 1. 来自 3 个城市场所的样本大气 PM2.5 的表征（n = 3）。（A）秋季从北京的 3 个城市场所蚁合的样本PM 2.5的 SEM 图像。比例尺为 1 μm。（B）12 个样品PM2.5 的流体能源学直径和 （C） zeta 电位。
- PM2.5对红细胞的细胞效应
- PM2.5对红细胞溶血作用较小，向阳秋季样品溶血率随浓度增多而增多，但均低于3%；12个PM2.5样品中，向阳和延庆的夏令、秋季样品溶血率相对较高。低浓度PM2.5使红细胞内ROS幽微增多，高浓度无显着影响；多量PM2.5管制组使红细胞内ATP减少，尤其在秋季。
图2. PM2.5样本对红细胞（RBCs）的细胞效应（n = 3）。（A）秋季从向阳区蚁合的PM2.5样本指令的与败露浓度关系的ATP变化。（B）2022年从北京三个城区蚁合的不同PM2.5样本指令的红细胞中ATP水平的更正。（C）秋季用向阳区不同浓度PM2.5样本管制的红细胞中PS败露的流式细胞术分析。（D）（C）图的定量分析。（E）2022年从北京三个城区蚁合的不同PM2.5样本指令的红细胞PS败露。（B）和（E）中的测试浓度为200mg/L。*p
- PM2.5指令红细胞的磷脂酰丝氨酸（PS）败露
- 用流式细胞仪检测发现，PM2.5管制使红细胞的磷脂酰丝氨酸（PS）败露增多，且存在剂量 - 效应关系，不同季节和地区的PM2.5样品对红细胞的磷脂酰丝氨酸（PS）败露指令存在时空变化。
- PM2.5样品中DOM分子特征
- DOM含量有季节变化，不同城区的样品变化特征不同。其分子组成种种，主要因素包括脂质、卵白质、木质素等，其中木质素占相比高。分子结构参数和氧化现象参数也有互异，如AI modw、DBE - Ow等，冬季样品的DOM特质与其他季节不同。
- DOM因素与细胞效应的关系性
- 通过Pearson关系分析发现，红细胞的磷脂酰丝氨酸（PS）败露与CHOSs、CHONSs、O呈负关系，与DOM的AI modw和DBE - Ow呈正关系，与ATP水平也有一定关系性。细则了与磷脂酰丝氨酸（PS）败露呈正关系的16种化合物，主要为木质素类。
- PM2.5中金属元素和烟尘水平
- 分析金属元素发现，部分水溶性和水不溶性金属元素与红细胞的磷脂酰丝氨酸（PS）败露或ATP水平有关系性。用LDI - MS检测到通盘PM2.5样品中均存在烟尘，其含量有季节和区域变化，但与毒性很是无权贵关系性。
- 颗粒因素在PM2.5指令细胞效应中的作用
- 关系分析标明，PM2.5的zeta电位与红细胞的磷脂酰丝氨酸（PS）败露呈负关系，与ATP水平呈正关系。模拟试验自大，OCB可指令红细胞的磷脂酰丝氨酸（PS）败露增多，CB无影响，且OCB管制后的红细胞阵势与PM2.5管制组相似，标明颗粒碳在PM2.5指令的细胞效应中起艰苦作用，且氧化进程影响其效应。
后果盘考
- 本议论发现PM2.5使红细胞的ATP水平裁汰、磷脂酰丝氨酸（PS）败露增多，木质素类物资和氧化颗粒碳与这些细胞效应呈正关系。这一议论初次揭示了PM2.5指令红细胞的磷脂酰丝氨酸（PS）败露，当时空异质性有助于判辨致病因素，对跟踪PM2.5起原、评估健康风险和制定欺凌界限政策具有艰苦兴味兴味。
- PM2.5对红细胞的影响机制可能波及氧化应激导致的ATP合成减少，进而影响细胞膜脂质对称性和好意思满性，激励磷脂酰丝氨酸（PS）败露，这可能为流行病学中PM2.5败露与血栓造成和心血管疾病的关联提供病理生表露释。
乱伦- DOM中的木质素类物资和PM2.5中的烟尘颗粒是潜在致病因素，但金属元素孝敬较小。尽管烟尘水平与毒性很是无权贵关系性，但模拟试验标明氧化现象的颗粒碳可导致红细胞的磷脂酰丝氨酸（PS）败露和阵势更正，与PM2.5的细胞效应关系。
- 本议论存在局限性，PM2.5因素时空异质性高，需更大样本量真切议论致病因素，且恒久低水平PM2.5败露的积累效应有待探索。
Zhang Y白丝 跳蛋， Zhong L， Zhan J， et al. Unraveling Potential Causative Components for the Deleterious Effect of Atmospheric Fine Particulate Matter on Red Blood Cells[J]. Environmental Science & Technology， 2024， XXXX(XXX): XXX - XXX. DOI: 10.1021/acs.est.4c06657