文档介绍：项目名称:
空气颗粒物致健康危害的基础研究
首席科学家:
邬堂春华中科技大学
起止年限:
依托部门:
湖北省科技厅教育部
二、预期目标
根据我国代表性区域PM的特点,阐明我国PM污染特征与健康危害特征的关系以及我国PM暴露人群的易感特征,为我国未来制订颗粒物环境标准提供人群流行病学依据;阐明PM主要组分与机体交互作用在激发和促进PM早期健康损害(如导致肺功能下降、心率变异性降低、遗传损伤等)的作用机制,以及这些机制是否在重大环境相关疾病(哮喘、肺癌和冠心病)发生中起作用,找到早期预防干预的新靶点,提出我国PM健康危险度评价的新模式,为加强群体预防提供科学依据,同时也为研究环境相关疾病的发生机制提供新思路、新视野和新证据。
通过本项目的实施,将提升我国PM致机体健康危害,特别是心肺早期健康危害的基础研究水平,进一步扩大和完善现有相关样本资源及信息数据库,提高我国在PM的早期健康危害和相关重大疾病研究领域的国际学术影响力和竞争力。通过本项目的实施,锻炼和培养高水平的新生科研力量,造就一支具有国际先进和国内领先研究能力的环境医学基础研究队伍。
(1)通过代表性PM污染特征、污染水平与居民疾病发生和死亡的分析,阐明我国PM污染的暴露反应关系和我国PM暴露人群的特征,进而为我国未来制订/修订PM空气质量标准提供基础数据。
(2)通过重点研究空气中PM的主要化学组分与机体的交互作用,阐明它们在PM致机体早期心肺损伤生物学机制,并验证在重大环境相关疾病发生中的作用机制。
(3)筛选并验证3-5个可用于评价PM致机体健康危害的暴露、效应和易感性标志物,建立PM致机体早期健康损害的暴露、效应、易感性生物标志物的检测方法与技术规范;结合在目标人群中的验证结果,提出PM的健康危险度评价新模式,为预防PM致机体早期健康损害提供科学依据和技术手段。
(4)建立和完善研究环境-机体交互作用的高通量技术平台,扩大充实环境相关生物样本资源库和生物信息库。
(5)完成高水平论文200篇以上,其中在国际相关领域排列前10%的学术期刊上发表40-50篇论文;申请专利10项以上。在相关学科领域培养一批高水平的科研人员(包括研究生150名和学术骨干29名),造就一支高水平的环境医学基础研究队伍,通过现场研究,提升合作单位和基层人员的研究能力。
三、研究方案
本项目将以PM的主要组分及其代谢产物(机体外暴露和内暴露)与机体交互作用为核心,围绕心肺早期健康危害和作用机制这一环境与健康领域的关键科学问题,研究我国PM的健康危害特征,揭示PM致机体生物效应特点、早期健康损害机制,验证这些机制在重大环境相关疾病(哮喘、肺癌和冠心病)中的作用;将环境监测、实验室研究与人群研究有机结合,发现有效的PM暴露、效应、易感性生物标志物,为提出我国PM健康危险度评价的新模式和预警体系提供科学依据。
图1 课题研究思路
本项目将围绕关键科学问题,实施流行病学研究与实验室研究紧密结合的研究策略,通过环境科学、环境化学、环境医学、流行病学、毒理学、分子遗传学、生物化学、内科学、分析化学、卫生统计学
等多学科融合的技术与方法,阐明不同类型PM的生物学毒作用特点和机制。
(1)人群研究与分析方法 包括现况研究、病例对照研究、时间序列和病例交叉研究、固定群组追踪研究和队列研究。各课题根据其研究目的,将重点测定不同的早期健康危害,并控制混杂因素。
①现况研究:在代表性城市,考虑到不同污染类型、不同季节,选择目标人群,结合PM个体监测方法评价人群的PM暴露剂量和特征,通过问卷详细收集研究对象的个人基本情况、生活饮食习惯、居住环境和职业史、疾病史、家族史等信息;通过健康检查获得生物样本和人群健康结局(早期生化反应、早期健康损害和疾病),明确PM暴露导致的哮喘、肺癌和冠心病的人群分布及其影响因素。同时,分析PM引起的早期分子反应,初步阐明这些变化的作用与意义。
②病例-对照研究:以罹患哮喘(1000例)、肺癌(5000例)和冠心病(3000例)的患者为研究病例,同时选择和病例性别、年龄匹配的健康对象为对照。进行个体PM暴露剂量评价,调查饮食习惯、居住环境、职业史、疾病史、家族史等信息,根据研究目的采集血液、痰液或尿液等生物样本,在测定特征性内暴露标志物,同时测定个体炎性和免疫因子、重要蛋白、酶和遗传因子等标志物,筛检和验证影响PM代谢和作用的关键酶和遗传变异。比较病例和对照组人群PM暴露、早期生物效应指标和疾病(哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺癌和冠心病)发生等的差异程度,提出和验证新的生物标志物。同时在人群中发现重要的易感基因,分析遗传变异与个体易感性差异的作用机制。