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[硕士论文] Huang Po Jui
口腔临床医学 山东大学 2017(学位年度)
摘要:目的:
  本研究的目的是调查某大型口腔医院牙科治疗椅中高速手机及其接头的供水系统管道遭到口腔细菌污染的情况,借此通过高速手机水路调查了解管道细菌污染的现状,探究进一步改进消毒手段的必要性及相关策略。
  方法:
  对经过常规消毒的牙科治疗椅进行采样。随机抽取医院20台牙科治疗椅的水样(从高速手机取样),设为系统水样(20例),同时取得实验室蒸馏水样(1例)作为阴性对照。封口后存放在-4℃环境下待测,随机抽取样本5例做16s高通量测序后拟订可疑微生物,采用定量PCR检测供水系统内的伯克氏菌和变异蛋白菌分布,为院感控制提供实验数据和依据。
  结果:
  通过一般培养的方法,结果表明牙科治疗椅的医生用高速手机中均验出以10秒组培养结果菌数最多,检测结果符合国家标准要求。16sDNA的筛选结果表明葡萄球菌、链球菌、放线菌,放线菌居多。而在定量PCR的实验中显示伯克氏菌及变异蛋白菌在检出的微生物中占据重要位置。
  结论:
  在这次分子生物检验结果中可以确认,Burkholderia和Proteobacteria两种细菌确实存在在牙科综合治疗椅里,其在水道中的含量可能与使用频率相关。如何防止细菌污染和主要种的细菌病防治需要进一步的研究和探讨.总之,它已被证明严重的牙科水系统污染,不仅仅是钻消毒问题的一部分,而是最重要的医院内感染。水的使用和预防和控制口腔消毒是当务之急。在PCR研究中洁牙机的含量相对都是高于其他水样本的。而与蒸馏水的阴性对照相比两个菌种都是很明显的增高。综上所述伯克氏菌及变异蛋白菌都是高含量存在于用水量多的牙科综合治疗椅中的(p<0.05)。
[硕士论文] 张丽
公共卫生 山东大学 2017(学位年度)
摘要:目的:为了解潍坊市2008年~2013年农村饮用水的水质卫生状况以及六年来的变化趋势,阐明潍坊市农村饮用水水质整体的卫生现状,探索其发展变化趋势,分析影响因素,找出存在的安全隐患,为水利部门和卫生部门进一步的监管和监测以及政策的制定提供理论依据。
  方法:每年年初采用统一编制的各项基本情况调查表,联合水利部门对潍坊市各县市区农村集中式供水基本情况进行调查。对通过基本情况调查所获得的资料进行分析,根据地理位置、供水单位数量、水源类型、消毒状况等在全市所辖的14个县(市、区)中采取分层随机抽样的方法抽取供水单位作为监测点。每个临测点每年于枯水期(3月~5月)和丰水期(7月~9月)各采集水样一次,每次采集出厂水和末梢水各一份,即每个供水单位每年共采集4份水样。
  水样的采集、保存、运输和检测均按照GB5750-2006《生活饮用水标准检验方法》进行。检测结果按照GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》进行评价,检测结果中有一项检测指标不合格即判定为该水样检测结果不合格。每年6月份和10月份对调查到的基本情况和水质检测结果进行汇总、审核和分析。
  对每年的基本情况调查资料和检测结果用Excel、SPSS软件进行统计分析,用率进行技术资料的统计描述,用x2检验、二分类logistic回归分析对总体率、变化趋势及影响因素的相关性进行分析。
  结果:潍坊市2008年~2013年共采集农村生活饮用水水样4072份,合格1677份,总合格率为41.18%。2008年~2013年每年设置的监测点个数分别为228个、85个、105个、230个、260个、110个,年度合格率分别为17.76%、28.24%、40.24%、49.57%、50.77%、60.45%,呈逐年上升趋势。2008年~2013年各年度间总合格率差异经x2检验有统计学意义(x=363.80,P<0.05)。2008~2013年枯水期的水样合格率分别为10.31%、32.36%、49.52%、34.35%、52.20%、65.00%,经x2检验有统计学意义(x2=278.70,P<0.05);2008~2013年丰水期的水样合格率分别为25.22%、24.12%、30.95%、64.78%、49.04%、55.91%,经x2检验有统计学意义(x2=205.65,,P<0.05)。2008~2013年出厂水的水样合格率分别为20.18%、31.18%、42.86%、51.74%、53.27%、62.27%,经x2检验有统计学意义(x2=175.86,P<0.05);2008~2013年末梢水的水样合格率分别为15.35%、25.29%、37.62%、47.39%、48.27%、58.64%,经x2检验有统计学意义(x2=189.16,P<0.05)。通过对合格率影响因素进行分析,我们发现水期类型、供水工程规模等因素与水样的检测结果是否合格之间有统计学意义(P<0.05)。
  结论:2008年~2013年潍坊的农村地区,主要的饮用水源是地下水,供水工程的规模均以农村小型集中式供水工程为主,大型供水工程较少,大部分对水质未进行消毒处理而直接供人们饮用。潍坊市2008年~2013年农村生活饮用水合格率呈逐年上升趋势,但水质合格率仍然较低。这与当时监测点的选择、水源的污染、农村小型集中式供水工程的管理和卫生设施不完善、资金不足以及供水管网的分布、基层管水人员和农村居民的意识均有关系。建议要高度重视水源保护,多渠道筹集资金,保障农村生活饮用水工程改造运行经费,加快向大中型规模化供水前进的步伐,全面加强农村供水工程水质的检测和监测,充分认识水质净化消毒的重要性,加强基层供水、管水人员和农村居民的饮用水相关卫生知识水平。
[硕士论文] 于学芹
公共卫生 山东大学 2017(学位年度)
摘要:目的:
  研究不同人群饮水杯的使用意向,使用习惯,安全性认知以及包装饮用水的认知和消费情况。从性别、年龄、职业、文化程度、家庭经济状况等方面,分析不同人群对饮水杯和包装饮用水的认知和消费情况。普及相关健康知识,提高人们的健康意识,纠正不良的行为习惯,提倡科学健康的饮水习惯。
  方法:
  本研究采用分层随机抽样的方法,选取不同职业的18-65岁成年人作为调查对象。通过调查问卷的形式,研究饮水杯及包装饮用水认知和使用状况。了解调查对象基本情况,饮水杯的使用意向,使用习惯,安全性认知以及包装饮用水的认知和消费情况。
  结果:
  1.饮水杯使用意向存在较大差别
  调查对象在选购饮水杯时主要是从材质、价格、功能等方面考虑,不同的材质选择比较多的是玻璃44.8%、陶瓷27.3%和不锈钢12.0%,跟不同材质使用安全性认知排序是一致的。年龄、职业、文化程度(P<0.01)、月收入水平和家庭经济状况(P<0.05)对饮水杯材质的选择都有统计学意义。在意水杯品牌的只占44.7%,选择价位最多是10-30元36.8%。年龄、文化程度、月收入水平、家庭经济状况和个人卫生状况的对价位选择差异具有统计学意义(P<0.01)。饮水杯不同容量61.0%选择400-800ml,其中性别、职业、月收入和个人卫生状况对饮水杯的容量选择存在差异具有统计学意义(P<0.05)。
  2.饮水杯使用习惯总体较合理,个体间存在较大差异
  调查对象使用饮水杯习惯科学合理性总体较好,但也存在较大差异,其中“使用水杯前仔细阅读水杯相关说明(42.2%)”,“喝不同的饮品使用不同的水杯(43.3%)”,“饮水杯需要定期更换(63.8%)”三个习惯中总体正确率都不足70%。饮水杯的清洗使用最多的是清水洗涤,新买的饮水杯使用最多的也是清水简单清洗,有9.2%的调查对象选择用其他更多的方法清洗首次使用的新购饮水杯。清洗的频率最高的是1-2天/次,性别、年龄、职业、文化程度和个人卫生状况清洗饮水杯频率差异具有统计学意义(P<0.05)。其中女性清洗频率普遍高于男性;随着文化程度的提高,清洗频率提高;个人卫生状况好的清洗频率高。饮水杯选择定期更换的占63.8%,其中选择丢失或坏了才换最高,占47.8%。性别、年龄、职业、文化程度、月收入水平、家庭经济状况、个人卫生状况对定期更换饮水杯差异具有统计学意义(P<0.05)。
  3.饮水杯安全知识掌握较少,安全知识有待普及
  调查对象对饮水杯安全相关知识较为重视。获得途径中最多的是通过网络占57.7%,其次是家人朋友告知占50.2%。塑料杯检测质量的方法选择最多的是通过闻味道占86.2%,其次是看产品相关认证占59.5%。不同调查对象选择检测方法存在着差异性。调查对象对塑料材质安全相关知识及使用方面的安全性掌握的较少,塑料三角形中数字的含义知道的仅占18.2%。不同材质耐高温性选择选择5号pp仅占19.0%。对使用过程中有可能产生的双酚A及其危害了解较少,在减少危害措施方面认知普遍较低。
  4.包装饮用水消费较为普遍,包装饮用水知识了解匮乏
  调查对象多数会选择包装饮用水。选择包装水品牌前三位的依次是农夫山泉、娃哈哈和康师傅。包装水购买场所多数选择在商场或超市选购占53.9%,选择瓶装水价位最多的是2-3元。瓶装水饮用频率每周<1瓶的占54.7%,每周7瓶及以上的占3.8%。最喜欢的类型是天然矿泉水占42.2%。在选购瓶(桶)装包装水时考虑的因素中排前三位的依次是质量有保障、价格和饮用水种类。对包装饮用水的PH值对健康影响中,有62.2%的调查对象认为有影响,只有33.5%调查对象选择更倾向于饮用天然弱碱性水,41.8%不了解。调查对象每日饮水量低于1500ml占67.7%,其中性别、年龄、职业和月收入水平每日饮水量差异存在统计学意义(P<0.05)。
  结论与建议:
  1.不同人群对饮水杯相关知识有一定的认识,但不够深入,在使用习惯上存在着不同程度的不合理的方面。
  2.包装饮用水使用较普遍,对包装饮用水有一定了解,但不够全面。
  3.多数调查对象饮水量不足,未达居民膳食指南的建议指标。
  4.建议多途径开展营养健康宣传,加强健康教育,提高健康素养,增强健康意识。深入了解饮水杯相关安全知识,科学选择饮水杯,纠正不合理的饮水杯使用习惯和饮水习惯,保障饮水安全。了解包装饮用水的相关知识,正确选购合格的包装水,保证饮水质量。
[硕士论文] 刘艳飞
劳动卫生与环境卫生学 山西医科大学 2017(学位年度)
摘要:目的:
  通过观察甲醛(FA)对HepG2细胞内外甘油三酯(TG)和游离胆固醇(FC)含量以及脂代谢相关基因表达水平的影响,来探讨甲醛致肝损伤的可能机制。
  方法:
  以0.004、0.02、0.1 mmol/L FA分别处理人肝癌HepG2细胞24和48 h,采用POD酶法测定细胞内外TG和FC含量,采用QRT-PCR法检测细胞内与TG代谢相关基因:固醇调节元件结合蛋白1(SREBP-1)、二脂酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAPα)、酯酰肉碱转移酶1(CPT1)、微粒体甘油三酯转运蛋白(MTTP)、载脂蛋白B100(apoB100)、载脂蛋白E(apoE)、羧酸脂酶3(CES3)、二脂酰甘油酰基转移酶1(DGAT1)、包被蛋白II(COPⅡ)、Sar1b和与FC代谢相关基因:固醇调节元件结合蛋白2(SREBP-2)、SREBP裂解激活蛋白(SCAP)、胰岛素诱导基因1(Insig1)、羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)、低密度脂蛋白受体(LDLR)的表达水平。
  结果:
  第一部分:(1)与阴性对照组相比,甲醛各剂量组染毒48 h可使HepG2细胞内TG含量明显减少(P<0.05),染毒24 h可使上清中TG含量明显增加(P<0.05);(2)与阴性对照组相比,染毒48 h,甲醛各剂量组细胞内PPAPα基因表达水平明显降低(P<0.05);染毒24 h,0.004 mmol/L FA组或染毒48 h,0.1 mmol/L FA组细胞内CPT1基因表达水平明显降低(P<0.05);(3)与阴性对照组相比,染毒24 h,0.004 mmol/L FA组或染毒48 h,甲醛各剂量组细胞内MTTP基因表达水平明显升高(P<0.05);染毒24 h,甲醛各剂量组或染毒48 h,0.004 mmol/L FA组细胞内apoB100基因表达水平明显升高(P<0.05)。
  第二部分:(1)与阴性对照组相比,甲醛各剂量组染毒24和48 h均可使HepG2细胞内FC含量明显增加(P<0.05),且0.004和0.02 mmol/L FA染毒48 h还可使上清中FC含量明显减少(P<0.05);(2)与阴性对照组相比,染毒24 h,甲醛各剂量组细胞内HMGCR基因表达水平明显升高(P<0.05),染毒48 h,0.1 mmol/L FA组细胞内 HMGCR基因表达水平明显降低(P<0.05);(3)与阴性对照组相比,染毒48 h,0.02和0.1 mmol/L FA组细胞内LDLR基因表达水平明显升高(P<0.05)。
  结论:
  (1)甲醛可能通过减少HepG2细胞内PPARα及CPT1基因的表达来抑制肝脏脂肪酸的β-氧化,同时可能通过增加MTTP和apoB100基因的表达来促进VLDL的分泌外排。
  (2)短期内甲醛可能通过增加HepG2细胞内HMGCR基因的表达来促进FC的合成,随着作用时间的延长可能通过增加LDLR基因的表达而使细胞内FC水平升高,进而反馈抑制HMGCR基因的表达。
[硕士论文] 张佳琪
劳动卫生与环境卫生学 山西医科大学 2017(学位年度)
摘要:目的:
  探讨PM2.5是否改变哮喘大鼠的miR155、miR146a、miR31和STAT6、NF-κB、FOXP3转录因子的表达,及细胞因子IL-13、IL-8、IL-10的表达的改变,为PM2.5加重哮喘的发病机制提供科学依据。
  方法:
  将45只雄性SD大鼠随机分为5组,分别为对照组、哮喘组、哮喘+PM2.5低剂量组、哮喘+PM2.5中剂量组、哮喘+PM2.5高剂量组,通过腹腔注射及雾化吸入卵清蛋白(OVA)致敏,激发建立大鼠哮喘模型,第25、28、31、34天予以不同剂量PM2.5气管滴注染毒。第36天处死大鼠后收集支气管肺泡灌洗液(BALF)并进行BALF中细胞总数及分类计数,分析大鼠体重及各脏器系数的改变,观察肺脏HE染色的病理变化。RT-PCR检测大鼠肺组织中miR155、miR146a、miR31、STAT6基因、NF-κB基因、FOXP3基因、IL-13基因、IL-10基因的表达,Western-blot检测肺组织p-STAT6蛋白、NF-κB蛋白、FOXP3蛋白的表达,ELISA检测BALF中IL-13、IL-8、IL-10的含量。并分析miRNA、转录因子、细胞因子间的相关性。
  结果:
  1.哮喘组左肺脏器系数、细胞总数、嗜酸粒细胞比例、中性粒及淋巴细胞比例均高于对照组,哮喘+ PM2.5低、中、高剂量组嗜酸粒细胞比例、中性粒及淋巴细胞比例均高于哮喘组(P<0.05)。
  2.哮喘组miR146a的表达高于对照组,哮喘+PM2.5中、高剂量组中miR155、NF-κB基因及BALF中IL-8的表达量和哮喘+PM2.5高剂量组中miR146a、STAT6基因表达量高于哮喘组,哮喘+PM2.5高剂量组miR155、STAT6基因及BALF中IL-8的表达量高于哮喘+PM2.5低剂量组(P<0.05)。
  3.哮喘组FOXP3基因、IL-10基因及FOXP3蛋白表达量低于对照组,哮喘+PM2.5中、高剂量组 miR31及 FOXP3基因蛋白表达量低于哮喘组,哮喘+PM2.5高剂量组FOXP3蛋白的表达低于哮喘+PM2.5低剂量组(P<0.05)。
  4.大鼠肺组织miR155的表达与STAT6、IL-13基因蛋白的表达相关,大鼠肺组织miR146a的表达与NF-κB基因蛋白、IL-8蛋白的表达相关,大鼠肺组织miR31的表达与FOXP3、IL-10基因蛋白的表达相关(P<0.05)。
  结论:
  PM2.5可能改变哮喘大鼠miR155、miR146a、miR31等miRNA的表达, STAT6、NF-κB、FOXP3等核转录因子的表达,及细胞因子IL-13、1L-8、IL-10的表达改变,从而诱导大鼠哮喘的加重。
[硕士论文] 王盼
公共卫生 山西医科大学 2017(学位年度)
摘要:目的:
  以HepG2细胞作为模型,研究甲醛对肝细胞脂质代谢的影响,包括SREBP-1c-FAS通路(甘油三酯代谢相关)及Insig-1-SCAP-SREBPs通路(胆固醇代谢相关)的影响,从而为甲醛所引起的肝细胞脂质代谢紊乱提供依据。
  方法:
  分别以0.004、0.02、0.1、0.5、2.5、12.5 mmol/L的甲醛(formaldehyde,FA)、完全培养基组(阴性对照)、1 mmol/L油酸(oleic acid,OA)及2.5μg/mL布雷德菌素A(Brefeldin A,BFA)处理人肝癌HepG2细胞24 h和48 h,采用MTT法检测细胞活性。分别以0.004、0.02、0.1 mmol/L的FA处理人肝癌HepG2细胞24 h和48 h,用POD酶法来测定细胞内和培养上清中甘油三酯(TG)、游离胆固醇(FC)的含量;采用Western blot法检测甘油三酯代谢相关腺苷酸活化蛋白激酶?(AMPKα)、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶?(p-AMPKα)、固醇调节元件结合蛋白1c(SREBP-1c)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC1)、磷酸化乙酰辅酶A羧化酶(p-ACC1)、脂肪酸合酶(FASN)、二酰甘油酰基转移酶1/2(DGAT1/2)、甘油三酯水解酶(CES3)、脂肪甘油三酯脂酶(ATGL)以及胆固醇代谢相关固醇调节元件结合蛋白2(SREBP-2)、羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGCR)、胆固醇酰基转移酶(ACAT)、胰岛素诱导基因1(Insig-1)、裂解激活蛋白(SCAP)、低密度脂蛋白受体(LDLR)的蛋白表达水平;采用ELISA法分别检测细胞内极低密度脂蛋白(VLDL)、载脂蛋白B100(apoB100)、位点1蛋白酶(S1P)及位点2蛋白酶(S2P)的表达水平。
  结果:
  1、甲醛染毒24 h和48 h后,与对照组相比,0.5~12.5 mmol/L FA染毒均可明显降低HepG2细胞活性(P﹤0.05)。
  2、甲醛染毒24 h后,上清中TG水平增加;SREBP-1c、ACC1和FASN蛋白表达在24 h处理后显著增加。DGAT1蛋白表达在0.1 mmol/LFA处理24 h后显著增加,但在其他组表达减少;24 h处理后,CES3蛋白表达显著升高。
  3、甲醛染毒48 h后,细胞内甘油三酯含量明显降低;p-AMPKα蛋白在0.1 mmol/L FA组表达显著增加;SREBP-1c、ACC1和FASN蛋白表达均没有明显的变化;DGAT1蛋白表达降低;ATGL蛋白表达0.004mmol/L FA组表达明显减少。
  4、细胞在染毒处理24 h后,细胞内的游离胆固醇含量升高;HMGCR蛋白在各个处理组表达均明显增加;ACAT蛋白表达在各个处理组均明显降低;SREBP-2蛋白表达在0.1 mmol/LFA及OA组明显降低;Insig-1蛋白在染毒在0.004 mmol/LFA组表达降低,而在其余组表达均明显增加;LDLR蛋白表达在BFA组除外的处理组均明显降低。
  5、细胞在染毒处理48 h后,细胞内游离胆固醇含量明显增加;上清中的游离胆固醇含量在0.004、0.02 mmol/LFA组明显降低;HMGCR蛋白在各个处理组表达均明显增加;ACAT蛋白表达在0.02、0.1 mmol/LFA组有明显的降低;Insig-1蛋白表达水平在0.02、0.1 mmol/LFA组明显降低;LDLR蛋白表达水平在各个处理组均明显降低。
  结论:
  1、高浓度甲醛可明显抑制肝细胞的活性。
  2、甲醛接触可能通过SREBP-1c-FAS通路影响肝细胞甘油三酯的合成及分泌外排。
  3、甲醛接触可能通过Insig-1-SCAP-SREBPs通路影响肝细胞胆固醇的代谢。
  本课题为山西省回国留学人员科研资助项目“亚硫酸盐致肝细胞程序性坏死研究(编号:2014-034)”及山西省留学回国人员科技活动择优资助项目“甲醛对肝脏脂肪代谢的影响及其可能机制(编号:2014-376)”。
[硕士论文] 郑鑫
公共卫生 山西医科大学 2017(学位年度)
摘要:目的:
  探讨交通相关PM2.5是否通过改变基因(iNOS、IFNG、IL-4、FOXP3)DNA启动子区甲基化水平调控大鼠哮喘加重中细胞因子(NO、IFN-γ、IL-4、TGF-β)的表达。
  方法:
  选择45只雄性SD大鼠,用卵清蛋白致敏、激发建立大鼠哮喘模型,在激发阶段气管滴注染毒不同剂量PM2.5,构建PM2.5刺激的哮喘加重模型。随机分为5组,分别为生理盐水对照组(A)、哮喘组(B)、PM2.5低剂量刺激哮喘组(C)、PM2.5中剂量刺激哮喘组(D)、PM2.5高剂量刺激哮喘组(E)。分析动物体重改变及肺脏等脏器系数;收集支气管肺泡灌洗液(BALF),计数细胞总数和细胞分类计数;制作肺组织病理切片,HE染色观察病理变化;甲基化阳性对照标准曲线方法测定iNOS、FOXP3、IFNG、IL-4基因DNA启动子区甲基化水平;qRT-PCR测定iNOS、FOXP3、IFNG、IL-4基因mRNA水平,硝酸还原酶法测定BALF中NO含量,ELISA法测定BALF中TGF-β、IFN-γ、IL-4的含量。分析各项指标间的相关性。
  结果:
  B组中左肺脏器系数、心脏脏器系数、BALF中细胞总数、嗜酸粒细胞比例、中性粒细胞比例、淋巴细胞比例、肺组织mRNA(IFNG、iNOS、IL-4)水平、iNOS蛋白表达水平、BALF中NO和IL-4含量高于A组,差别有统计学意义(P<0.05),而肺组织iNOS、IFNG、IL-4、FOXP3基因DNA启动子区甲基化水平、肺组织mRNA(FOXP3、TGFβ)水平、FOXP3蛋白表达水平、BALF中IFN-γ和TGFβ含量低于A组,差别有统计学意义(P<0.05);C、D、E组中左肺脏器系数、嗜酸粒细胞比例、中性粒细胞比例、淋巴细胞比例、IL-4 mRNA水平、BALF中IL-4和NO含量高于B组,差别有统计学意义(P<0.05),而BALF细胞总数、肺组织iNOS、IL-4、FOXP3基因DNA启动子区甲基化水平、肺组织FOXP3 mRNA水平、BALF中TGFβ含量低于B组,且差别有统计学意义(P<0.05)。大鼠肺组织iNOS基因DNA启动子甲基化水平与iNOS mRNA水平呈显著负相关(r=-0.556,P=0.003);BALF中NO含量与iNOS mRNA水平呈显著正相关(r=0.446,P=0.025);大鼠肺组织FOXP3 mRNA与FOXP3基因DNA启动子区甲基化水平、FOXP3蛋白表达水平、BALF中TGFβ含量水平均呈显著正相关(r=0.558、r=0.648、r=0.648,P=0.004、P=0.002、P=0.001);大鼠肺组织中TGFβmRNA水平与FOXP3蛋白表达水平、BALF中TGFβ含量均呈显著正相关(r=0.641、r=0.567,P=0.002、P=0.003);大鼠肺组织IFNG mRNA与IFNG基因DNA启动子区甲基化水平呈显著负相关(r=-0.548、P=0.005);大鼠肺组织IL-4 mRNA与IL-4基因DNA启动子区甲基化水平呈显著负相关(r=-0.601、P=0.001),大鼠肺组织IL-4 mRNA与BALF中IL-4含量呈显著正相关(r=0.506、P=0.010)。
  结论:
  交通相关PM2.5改变基因(iNOS、IFNG、IL-4、FOXP3)DNA启动子区甲基化水平,调控哮喘大鼠中细胞因子(NO、IFN-γ、IL-4、TGF-β)的表达进而加重哮喘。
[硕士论文] 杨墨
公共卫生 山西医科大学 2017(学位年度)
摘要:目的:
  1、探讨纳米级炭黑颗粒的小鼠亚急性吸入毒性效应,并为纳米级炭黑颗粒的危险性评价提供毒理学数据;
  2、探讨吸入纳米级炭黑气溶胶致小鼠肺组织细胞凋亡损伤机制研究。
  方法:
  1、96只8周龄雄性C57BL/6小鼠按体重随机分为低剂量组(15mg/m3)、高剂量组(30 mg/m3)和阴性对照组(滤过的洁净空气)。利用气溶胶发生器将纳米级炭黑气溶胶吹入各染毒柜中,每天染毒6 h,连续28 d。染毒期间,实时动态监测染毒柜内炭黑颗粒的粒径分布、空间分布及浓度变化,每周检测一次各组小鼠饲料、水的消耗量及体重的变化情况。末次染毒后24 h,取小鼠静脉血进行血液学及临床生化检查;解剖收集肺、心、肾、脾、肝等脏器,称重计算其脏器系数,并行组织病理学检查;检测肺组织纤维蛋白和细胞凋亡的水平,并应用透射电镜(TEM)观察肺组织的超微结构;支气管肺泡灌洗后,镜下对灌洗液中细胞进行分类计数并测定总蛋白浓度。
  2、15只8周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为低剂量组(15mg/m3)、高剂量组(30 mg/m3)和对照组,采用全身暴露动式吸入染毒模型连续染毒28 d。末次染毒后24 h,解剖收集小鼠肺脏。肺组织解剖取材后立即剪下适当大小肺组织块,制备成肺组织单细胞悬液,采用DCFH-DA探针标记法检测小鼠肺组织单细胞悬液中活性氧(ROS)的活性;解冻小鼠肺组织后将其制备成10%肺组织匀浆,并在一周内采用酶联免疫吸附法(ELISA)法分别检测肺组织匀浆中总超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化酶的活性;分别采用TRIZOL法和RIPA裂解法从小鼠肺组织中提取总mRNA和蛋白,并用实时荧光定量PCR(Real-Time PCR)、免疫印迹(Westen Blot)、及免疫组织化学(IHC)、三种方法检测小鼠肺组织中Bcl-2、Bax、Caspase-3、Caspase-7、Caspase-8、Caspase-9、PARP-1、Fas等凋亡相关蛋白的表达水平。
  结果:
  1、连续染毒28 d后,低剂量组炭黑气溶胶浓度约为(15.31±3.30)mg/m3,高剂量组浓度约为(30.05±14.20)mg/m3。染毒期间各组小鼠饲料、水的消耗量及体重变化均无显著差异。与对照组相比,染毒组小鼠血生化指标未见明显变化,血常规指标中只有红细胞计数、血红蛋白浓度和红细胞比容在染毒组中稍有增加。高剂量组小鼠肺脏器系数明显高于低剂量组和对照组(P=0.016),各剂量组心、肾脏器系数明显降低(P=0.001,P<0.001)。各剂量组小鼠肺组织呈灰黑色,支气管腔、肺泡腔内均可见炭黑颗粒物沉积,肺间质可见吞噬炭黑颗粒的巨噬细胞,且高剂量组炭黑颗粒沉积更多,肺组织纤毛被破坏、肺泡壁结构紊乱、肺间隔增厚、可见充血、炎细胞浸润等病理改变;低、高剂量小鼠肺组织损伤病理评分分别为6.63±1.13和9.8±0.38,明显高于对照组1.66±0.55。高剂量组小鼠脾淋巴细胞略有增多,其余脏器未发现明显异常;纤维蛋白染色可见高剂量组肺间质及支气管外周沉积了大量的纤维蛋白; Tunel细胞凋亡结果可见,各剂量组小鼠肺间质、肺泡腔及支气管腔内均可见棕黄色阳性细胞,高剂量组阳性细胞表达数目更多;透射电镜结果显示,对照组肺组织视野清晰,细胞器完整;低、高剂量组肺组织巨噬细胞内可见吞噬大量炭黑颗粒的囊状物,且初、次级溶酶体增多,肺II型上皮细胞体积增大,线粒体增多。低、高剂量组肺泡灌洗液中总细胞数、淋巴细胞数、中性粒细胞数和嗜酸性粒细胞数也明显多于对照组。
  2、低、高剂量组肺组织细胞中ROS活性分别是对照组的2.12和3.69倍(P<0.01),而肺组织CAT活性分别比对照组降低了33.66%和30.94%(P<0.01);高剂量组肺组织SOD活性和GSH-px活性明显高于对照组和低剂量组(P<0.05)。小鼠吸入暴露炭黑颗粒28 d后,染毒组小鼠肺组织Bax mRNA的表达水平明显高于对照组(P<0.05),高剂量组Caspase-3、Caspase-7、PARP-1 mRNA的表达水平明显高于对照组和低剂量染毒组(P<0.05),Caspase-8和Caspase-9 mRNA明显高于对照组(P<0.05),各组小鼠Bcl-2和Fas mRNA的表达没有显著差异;各组小鼠肺组织Bax、Caspase-3、Caspase-7、Caspase-8、Caspase-9和PARP-1蛋白的表达随染毒剂量的增加而呈上升趋势,且染毒组明显高于对照组(P<0.05),Bcl-2蛋白在各组小鼠中的表达无明显变化;免疫组化染色结果显示,各蛋白在染毒组内均有大量阳性细胞表达,明显多于对照组,且多集中在炭黑颗粒沉积的部位。
  结论:
  1、28 d连续吸入染毒纳米级炭黑气溶胶主要引发肺组织损伤,为后续开展纳米级炭黑颗粒肺毒性研究提供较为理想的模型和可靠的分析手段。
  2、长期吸入纳米级炭黑可引起小鼠肺组织氧化损伤和细胞凋亡,氧化应激反应可能是炭黑诱导肺细胞凋亡损伤的机制。内源性线粒体凋亡通路在炭黑颗粒引起的细胞凋亡损伤中扮演着重要的角色。
  本课题为国家自然科学基金“职业暴露柴油机尾气致健康损害生物标志物及其机制研究(编号:81130050)”和“自噬在纳米级碳黑致肺损伤过程中的作用及其机制研究(编号:81502845)”。
[硕士论文] 续志斌
公共卫生 山西医科大学 2017(学位年度)
摘要:目的:
  检测氯乙烯对大鼠DNA损伤作用,测定大鼠的全基因组DNA甲基化水平,检测癌基因KRAS,损伤修复基因CDKN2A、RASSF1A,DNA烷化损伤修复基因MGMT,抑癌基因SYK基因启动子区甲基化水平及mRNA的表达量改变,探讨氯乙烯致癌在遗传机制和表观遗传机制的关系。
  方法:
  选取96只健康大鼠,按体重随机分成4组,每组24只,分别为阴性对照组和低剂量(5mg/kg)、中剂量(25mg/kg)、高剂量(125mg/kg)三个氯乙烯染毒剂量组;腹腔注射,隔日染毒,每周三次。每组大鼠分别于6、8、12周随机处死8只,取其肝脏,应用彗星实验评价肝细胞DNA损伤水平,DNA甲基化定量检测试剂盒(比色法)检测大鼠肝细胞全基因组甲基化水平,选用甲基化特异性PCR(QMSP)和实时荧光定量PCR(QPCR)分别检测上述基因启动子区甲基化水平及mRNA的表达量。采用SPSS22.0对实验数据进行统计分析,本次实验数据符合正态或近似正态分布,采用单因素方差分析ANOVA进行组间比较,两两比较采用LSD法;相关性分析采用双变量相关分析,选用Pearson相关系数,显著性水平为α=0.05。
  结果:
  1、氯乙烯可诱发大鼠肝脏组织肝细胞坏死,肝脂肪变性,肝硬化等组织病理变化,大鼠肝细胞DNA损伤水平随着染毒剂量的增加和染毒时间的延长而升高,肝细胞全基因组甲基化水平在染毒组中明显均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。
  2.大鼠肝细胞5种基因启动子区甲基化水平的改变:
  2.1.各组别之间比较:氯乙烯染毒6周时,各染毒组大鼠肝细胞MGMT基因启动子区甲基化水平均高于对照组(P<0.05),mRNA的表达量随着剂量的增加而升高;染毒8周时,染毒组KRAS、SYK甲基化水平随着染毒剂量的增加而下降,SYK mRNA的表达量随着染毒剂量的增加而升高;染毒12周时,RASSF1A、MGMT甲基化水平随着染毒剂量的增加而明显升高,RASSF1A mRNA表达量随着染毒剂量的增加而下降。
  2.2.各染毒时间之间比较:对照组中,KRAS、CDKN2A、RASSF1A、MGMT、SYK基因启动子区甲基化水平及mRNA表达量在各染毒时间差异无统计学意义(P>0.05);低剂量组中,MGMT、SYK甲基化水平随着染毒时间的延长而下降,MGMT mRNA表达量随着染毒时间的延长而升高;中剂量组中,KRAS、MGMT、SYK甲基化水平在8周和12周时低于6周(P<0.05),mRNA表达量随着染毒时间的延长而升高;高剂量组中,CDKN2A、RASSF1A基因甲基化水平在6周和8周时低于12周(P<0.05),RASSF1A mRNA表达量在6周和8周明显高于12周(P<0.05)。
  3.大鼠肝细胞DNA损伤和相关基因甲基化相关性分析:大鼠肝细胞DNA损伤与RASSF1A、MGMT基因启动子区甲基化水平呈正相关关系(P<0.05)。
  结论:
  1.氯乙烯可引起大鼠肝细胞DNA损伤增加,全基因组甲基化水平升高。
  2.氯乙烯可引起KRAS和SYK基因启动子区甲基化水平的下降,CDKN2A、MGMT甲基化水平的升高。在短期、低剂量下,氯乙烯可引起RASSF1A启动子区甲基化水平下降,mRNA表达量增加;但当染毒时间延长,染毒剂量增加时,RASS1A启动子区甲基化水平升高,mRNA表达量下降。
  3.氯乙烯引起RASSF1A、MGMT基因启动子区甲基化水平的升高可能影响大鼠肝细胞DNA损伤的修复,使大鼠肝细胞DNA损伤增加。
  本课题为山西省基础研究计划项目(编号:2013011059-1),山西省回国留学人员科研资助项目(编号:2016-056)两项课题资助。
[博士论文] 赵炜
管理科学 北京交通大学 2017(学位年度)
摘要:灾难医学救援以最大限度地减轻自然灾难或人为灾难对人类生命造成的危害为目标,在灾难救援过程中发挥着举足轻重的作用。然而,当前的灾难医学救援行动多数基于经验指导层面,仅凭借主观评估难以快速准确的锁定救援需要的各类资源的数量和品类,无法满足大规模灾难对医学救援资源的需求。
  本文的主要内容是以灾难医学救援作为研究对象,基于粗糙集理论建立医学救援分类相关的理论体系,通过对各类灾难的分类指导,建立医学救援系统的分类因素与措施适应集合,可为实际灾难救援活动中实施有效管理,优化资源分配提供决策支持,从而提高医学救援的及时性、准确性、科学性、有效性。
  从灾难应对角度,可以根据灾难医学救援特征对灾难进行重新组合分类。论文对传统的粗糙集模型进行了拓展,设计了适应于灾难医学救援综合特征的多决策属性粗糙集模型,结合灾难救援实际决策特点设计并计算了“灾难因素依赖度”、“灾难粗糙隶属度”,将遗传算法与粗糙集条件属性约简算法进行有机结合,对灾难医学救援知识系统进行了约简计算,有效提取了灾难医学救援决策表中的规则,为灾难分类提供更加准确的数据及模型基础。
  进一步的,由于传统粗糙集处理连续信息的能力有限,论文将模糊理论与粗糙集理论进行了有机结合,针对灾难中的伤情程度和救援方案,设计引入隶属函数,构建出具有多决策属性的模糊粗糙集模型,将遗传算法和模糊粗糙集条件属性约简算法进行有机结合,对知识系统进行了约简计算,有效提取了模糊灾难决策表中的决策规则,对模型进行优化,更加贴近于现实。以上述模型为基础,论文带入汶川、玉树、芦山地震救援案例和实际数据,进行了计算分析。
  最后基于上述结果梳理出了中国基于灾难医学救援视角的灾难分类建议和地震救援的医学特征分类建议,并系统分析提出了涉及中国灾难医学救援管理的相关措施和建议。
[硕士论文] 乐凯强
劳动卫生与环境卫生学 解放军军事医学科学院;中国人民解放军军事医学科学院 2017(学位年度)
摘要:研究背景:消毒是控制病原微生物传播的主要措施,已广泛应用于人们的日常生活、医院、食品加工、日化用品和畜牧水产养殖等方面,但伴随而来的细菌对消毒剂的抗性问题也引起了人们的重视。细菌对消毒剂产生抗性后,会出现选择性细菌,即具有强的适应性和抵抗力的细菌得以存活,从而出现更难以控制和治愈的感染,消毒剂抗性菌已是导致医院院内感染的主要因素。消毒剂抗性菌是指对常用消毒剂浓度不再敏感的菌株,也就是即在可以杀灭或抑制绝大部分细菌的消毒剂浓度下,消毒剂抗性菌却不能被杀灭或抑制。一般以分离菌株的最小抑菌浓度(MIC)或最小杀菌浓度(MBC)与标准菌株的MIC或MBC对比进行判定。
  细菌对消毒剂产生抗性的机理主要包括固有性抗性和获得性抗性两个方面。固有性抗性主要是由细菌自身的某些结构或性能所决定的,例如细菌芽孢可以阻止消毒剂进入细菌体内,革兰氏阴性菌因为其细胞壁结构与革兰氏阳性菌不同而对消毒剂表现更强的耐受。获得性抗性是指细菌从环境中获得了某些消毒剂抗性基因,并且这些消毒剂抗性基因在细菌体内表达而导致对消毒剂的抗性。消毒剂抗性基因按其表达方式主要分为质粒介导表达和染色体介导表达两类。目前,对消毒剂抗性基因研究较多的是 QAC基因家族,研究发现有八种 QAC基因可以由质粒介导表达,包括 qacA/B、qacE、qacEΔ1、qacF、qacG、qacH、qacI以及sugE(p),这些基因可以在细菌之间水平和垂直传播。染色体介导表达的抗性基因 sugE(c)、emrE、ydgE/ydgF、mdfA,赋予了细菌对 QACs的抗性。消毒剂抗性基因可以在细菌之间接合转移,其对环境微生物安全的影响不容忽视。
  研究目的:本论文将以水环境微生物安全评价常用指标菌——大肠杆菌为对照,以常用消毒剂——次氯酸钠、碘伏和苯扎溴铵为研究对象,针对天津海河流域开展消毒剂抗性菌抗性水平评估,并分析消毒剂抗性菌的生物谱,了解主要消毒剂抗性基因的污染水平,为消毒剂抗性菌的环境安全评价提供参考依据。
  研究方法:
  1.天津海河流域水环境中消毒剂抗性菌抗性水平评估:选择天津海河流域不同地点采样,以大肠杆菌ATCC25922为对照,选取次氯酸钠、碘伏、苯扎溴铵3种消毒剂,通过MIC和MBC试验,开展消毒剂抗性菌的抗性水平研究,并利用PCR技术分析典型消毒剂抗性基因在消毒剂抗性菌中的检出情况。
  2.天津海河流域水环境中消毒剂抗性菌生物谱分析:针对天津海河流域不同断面采样点的水样,对MIC和MBC试验样品中最高消毒剂浓度下存活的抗性菌,利用16S rRNA扩增子测序技术,分析不同水样对3种消毒剂的MIC和MBC试验样品中消毒剂抗性菌的生物谱。
  3.天津海河流域水环境中典型消毒剂抗性基因污染水平调查:正压抽滤方法浓集水样中细菌,利用试剂盒提取细菌基因组DNA,通过实时荧光定量PCR技术,采用SYBR GREEN染料法,对样品中典型消毒剂抗性基因进行定量检测。
  研究结果:
  1.天津海河流域水环境中消毒剂抗性菌抗性水平:ATCC25922对次氯酸钠的MIC和MBC均为250 mg/L,碘伏MIC为90 mg/L,MBC在90~120 mg/L,苯扎溴铵MIC和MBC均为60 mg/L。而各采样点的次氯酸钠MIC和MBC在850~1350 mg/L,碘伏MIC和MBC在120~270 mg/L,苯扎溴铵除南运河外其他采样点MIC和MBC在90~270mg/L,均高于对照菌株。而在24个MIC样品中,qacA/B和qacG基因均未检出;qacEΔ1基因检出率为(10/24),qacE、emrE基因检出率为(3/24),sugE(p)基因检出率为(2/24),sugE(c)检出率为(6/24),ydgE/ydgF检出率为(7/24)。
  2.天津海河流域消毒剂抗性菌的生物谱分析:在次氯酸钠、碘伏和苯扎溴铵共计38个MIC和MBC样品中,变形菌门和厚壁菌门检出相对较多。在南运河碘伏MIC中检测到较高丰度的蓝藻门和放线菌门,金刚桥苯扎溴铵MIC中也检测到一定丰度的放线菌门。
  次氯酸钠MIC和MBC样品中,检出频率相对较多的种属有:芽孢杆菌属、假单胞菌属、Jeotgalibacillus属、枝芽孢杆菌属以及赖氨酸芽孢杆菌属。碘伏MIC和MBC样品中,相对丰度较高的种属有:假单胞菌属、芽孢杆菌属、气单胞菌属、Synechococcus属、乳酸杆菌属。苯扎溴铵MIC和MBC样品中,相对丰度较高的种属有:假单胞菌属、气单胞菌属、普罗维登斯菌属、摩根菌属、芽孢杆菌属。
  3.天津海河流域水环境中消毒剂抗性基因污染情况:水样中季铵盐类消毒剂抗性基因qacE、qacE△1和qacG基因在8个采样点均有检出,而qacA/B基因在8个采样点均未检出,ydgE和ydgF基因在上、中游采样点均有检出,sugE(c)、sugE(p)和emrE基因在南运河、金刚桥、大光明桥和外环路4个采样点检测为阳性。
  qacE和qacE△1基因定量结果达到102-104拷贝/mL,qacG基因达到102-103拷贝/mL。染色体型消毒剂抗性基因sugE(p)、sugE(c)、emrE可以达到100~103拷贝/mL,而ydgE和ydgF基因达到101~102拷贝/mL。
  研究结论:与水环境标准中规定的大肠杆菌相比较,天津海河流域水环境中的细菌对常见消毒剂的抗性水平较高,其中包括变形菌门、厚壁菌门、蓝藻门和放线菌门等门的细菌。而芽孢杆菌和假单胞菌在抗性菌中丰度相对较高,另外,在上游采样点还发现有气单胞菌、普罗维登斯菌和摩根菌等条件致病菌。天津海河流域水环境中细菌季铵盐类消毒剂抗性基因存在一定的携带率,其中可移动元件介导的消毒剂抗性基因较高。
[硕士论文] 梁秀梅
劳动卫生与环境卫生学 广西医科大学 2017(学位年度)
摘要:目的:了解广州市大气PM2.5中PAHs的污染特征,识别其主要来源,评估PM2.5中PAHs的人群健康风险,为环境管理部门制定相关防治政策和措施提供科学依据。
  方法:利用加载PM2.5切割头的智能大流量采样器,在2015年四个季节分别采集了广州市城区3个采样点(天河区员村西街(简称“天河区”)、越秀区东风西路(简称“越秀区”)、白云区沙太南路(简称“白云区”))大气PM2.5样品,用气相色谱-质谱联用仪测定样品中16种PAHs的含量,利用比值法和主成分分析法识别其主要来源。应用BaP等效毒性当量浓度和EPA推荐的健康风险评估模型,对成人和儿童进行PM2.5中PAHs呼吸暴露的人群健康风险评估。
  结果:
  (1)广州市2015年PM2.5中PAHs总质量浓度(∑16PAHs)范围为1.35~43.13 ng/m3,年几何平均值为6.58 ng/m3,其中白云区(10.72ng/m3)>天河区(7.30 ng/m3)>越秀区(6.47 ng/m3)。含量较多的单体为BghiP、BbF、IcdP、BaP、Chr、BkF、Flu、Pyr,其质量浓度之和占∑16PAHs的88.10%,天河区、越秀区、白云区的比例分别为88.15%、86.86%、88.81%; BaP的浓度变化范围为0.09~5.44 ng/m3,年几何平均值为0.67 ng/m3,其中白云区接近国家年均标准限值1.0 ng/m3。不同环数PAHs的分布,以5~6环为主,其次为4环、3环,2环最小,采样点之间无明显的差异。
  (2)广州市PAHs总质量浓度有明显的季节变化特征,即冬季>秋季>夏季>春季,其中天河区和越秀区的季节变化均为冬季>秋季>春季>夏季;单体浓度季节变化较大的为Flu、Pyr、BaA和Chr; BaP浓度超出国家标准限值的时段主要集中在冬季(60%以上);5环PAHs含量无明显季节变化,4环PAHs含量冬季较高而夏秋季较低,6环PAHs则夏秋季较高而冬季较低。
  (3)来源分析结果显示广州市PM2.5中PAHs的主要来源为机动车尾气排放、燃煤源、燃烧源(木材燃烧等),冬季燃煤源和燃烧源的含量比例较其它季节高。采样点之间PAHs的来源无明显差异。
  (4)广州市PAHs的BEQ范围为0.33~12.21ng/m3,平均值为1.80ng/m3,冬季>秋季>夏季>春季。72%的PM2.5样品的BEQ值超出WHO BaP等效浓度的阈值1.2ng/m3,其中白云区的超出率高达93.62%,提示存在较高的致癌风险。
  (5)广州市儿童、成年男性、成年女性的全年日均呼吸暴露剂量平均值分别为1.36E-07 mg/(kg·d)、2.07E-07 mg/(kg·d)、1.97E-07 mg/(kg·d),终身致癌超额危险度年平均值分别为4.27×10-7、6.51×10-7、6.19×10-7,成年男性>成年女性>儿童,冬季>秋季>夏季>春季,白云区>天河区>越秀区。白云区成人的年平均致癌风险男性和女性分别为1.09×10-6和1.04×10-6,略高于最低可接受水平10-6,应引起注意。
  (6)广州市儿童、成年男性、成年女性通过呼吸暴露途径造成的全年平均预期寿命损失分别为2.65 min、4.05 min、3.85min。冬季普通人群的预期寿命损失高于其它季节,采样点之间差别不明显。
  结论:
  (1)广州市大气PM2.5中PAHs的污染在国内处于相对较低的水平,其中白云区沙太南路区域的污染程度较高,可能与其周围有较多的工厂及建筑工地有关;有明显的季节变化特征,冬季污染较为严重;主要来源于机动车尾气排放、燃煤源、燃烧源,应优化机动车的管理。
  (2)广州市2015年大气PM2.5中PAHs全年平均经呼吸暴露途径的人群健康风险处于可接受水平,在国内处于较低水平,但冬季成人的致癌风险较大,尤其是白云区沙太南路区域,应引起注意。
[硕士论文] 李超
劳动卫生与环境卫生学 解放军军事医学科学院;中国人民解放军军事医学科学院 2017(学位年度)
摘要:水是人类生存不可缺少的重要自然资源,是社会可持续发展的重要物质保障。随着我国工业和农业的发展以及人口的增长,各行各业产生的大量废弃物和生活垃圾排入到水环境中,我国水环境污染形势十分严峻。根据2016年发布的《中国环境状况公报》,我国967个地表水国控断面(点位)水质监测结果显示,Ⅳ-劣Ⅴ类水质断面有343个,占35.5%。近年来严重影响人民生活与经济生产的水环境污染事件频频发生,造成巨大的人民健康损害和经济损失,社会影响也十分恶劣。据统计,我国在1996-2006年,共发生水污染公共卫生事件271起,累计受影响人口超过700万人,其中生物性污染、化学性污染和混合污染案例分别为171例、92例和8例,分别占63.1%、33.9%和3.0%。为了有效控制水环境的污染,国家先后制定了相关法律法规及标准等,同时大力开展水污染控制技术研究。当前水污染控制方法主要有物理法、化学法、物理化学法和生物法等。
  吸附技术以其操作简便、吸附材料可再生、便于控制与管理、对水质水温和水量变化具有较好的耐冲击负荷等优势在水污染控制中得到广泛的应用,但是由于很多用于水质处理的吸附材料存在吸附量不足、再生困难、对水质要求高等缺点,尚不能满足越来越繁重的水污染控制的现实需求。
  本研究主要针对水环境中的有机物、重金属和病毒污染等问题,利用吸附技术可吸附各种污染物的特点,以第三代活性炭产品活性炭纤维(ACF)和自制载阳电荷吸附材料为研究对象,分别开展ACF对水中有机污染物苯胺的吸附效率研究;利用表面改性技术增加ACF表面含氧酸性基团,进行改性ACF吸附水中重金属污染物铅的研究;采用阳性电荷凝胶包被柱层层析硅胶的方法制备载阳电荷吸附材料用于吸附水中病毒,建立了一套富集大水样中病毒的装置及方法。
  1. ACF吸附水中苯胺:ACF是在碳纤维技术基础上发展形成的一种理想高效吸附新材料。ACF的比表面积大,其内部具有充足的微孔径。ACF以其吸附容量大、吸附速度快、处理量大且使用时间长等特点,在水质净化处理方面具有独特的优势。ACF对苯胺的吸附等温线符合弗兰德(Freundlich)吸附模式,在相同的苯胺平衡浓度时,发现303K比293K时的 ACF投加量要大。另外,ACF吸附苯胺受pH值影响较大,随着溶液中pH值的升高,吸附效率呈明显上升趋势。在苯胺吸附过程中,应保持吸附环境的最佳 pH值控制在7-8,这样可以充分发挥ACF对苯胺的吸附性能。
  2.表面改性 ACF吸附水中重金属铅:利用硝酸对 ACF进行改性处理,可显著提高ACF表面的羧基、内酯基、酚羟基等含氧酸性基团含量,含氧酸性基团含量可增加到1.846mmol/g。尤其是将羧基含量从0.012mmol/g增至0.848mmol/g,其增加量占基团总数增加量的78.87%。ACF表面酸性基团的增加可以为ACF吸附金属离子提供更多的吸附位点,其实际意义远比提高比表面积更为重要,且使pHpzc从4.47减少至2.43。随着ACF表面酸性基团的大量增加,改性ACF对Pb2+吸附效率从45%左右增加至95%以上,并且快速吸附阶段的吸附速率提高了近3倍。
  3.载阳电荷吸附材料富集大水样中病毒:采用在60-100目的柱层层析硅胶表面包被上带阳性电荷的凝胶方法制备成载阳电荷吸附材料。扫描电镜结果可以看出载阳电荷吸附材料是在硅胶表面上包被上了一层凝胶,其平均粒径为271.59μm。将制备好的载阳电荷吸附材料装入内径为84 mm,高为40 cm有机玻璃过滤柱中,最终载阳电荷吸附材料的高度约为30 cm,将含有浓度为102 PFU/mL大肠杆菌噬菌体f2的100 L水样进行过滤,载阳电荷吸附材料对大肠杆菌噬菌体f2的回收率达到90%以上。分别测试了3倍营养肉汤、3%牛肉粉、甘氨酸、甘氨酸复合3倍营养肉汤和甘氨酸复合3%牛肉粉等5种洗脱液对载阳电荷吸附材料上吸附病毒的洗脱效果,结果显示只有甘氨酸回收率在60%左右,远低于其它4种洗脱液。通过分段检测各第一次浓缩液中大肠杆菌噬菌体f2的含量,发现只有甘氨酸复合3倍营养肉汤为洗脱液不存在脱尾现象,因此确定甘氨酸复合3倍营养肉汤为该方法的洗脱液。通过富集方法中各项参数的测试,确定了富集过程中最佳流速为500 mL/min;水样分别在pH值为5-9之间,温度在4-30℃之间时大肠杆菌噬菌体f2的回收率均很稳定,维持在90%以上;水中细菌浓度对大肠杆菌噬菌体f2影响较少。载阳电荷吸附材料富集方法与美国APHA推荐的1-MDS膜法比较具有对水质要求低和回收率高的优势。通过测试不同水体中病毒富集效果,发现载阳电荷吸附材料对不同地域的自来水、地表水和医院污水中的病毒均具有良好的富集去除效果。
  综上所述,本研究以吸附技术为基础,利用ACF、表面改性ACF以及自制载阳电荷吸附材料分别对水中苯胺、铅、病毒等典型污染物去除过程进行了研究,均取得了良好的效果。其中,改性前后的ACF对苯胺和铅均存在一个快速去除过程(5 min左右),达到平衡后的ACF对苯胺和铅的去除效率均在80%以上。自制载阳电荷吸附材料对大体积水样中的病毒具有较好的富集去除效果,当洗脱液为甘氨酸复合3倍营养肉汤、流速为500 mL/min、pH值为5-9之间、温度为4-30℃之间时,其回收率在90%以上。在下一步研究中将致力于把改性前后的ACF和载阳电荷吸附材料进行高效集成,研制出可同时用于控制水环境中的有机物、重金属和病毒的技术装备,面对日益复杂的水质污染状况,使其在水污染控制研究领域具有更为广泛的应用前景。
[硕士论文] 孙煜
公共卫生 山东大学 2017(学位年度)
摘要:研究目的:随着科技的进步、现代化进程的加快,自然资源被人类过度开发利用、工业“三废”和生活污水任意排放、农药化肥过量使用,造成大量有毒有害物质进入生活环境,严重威胁着人类身心健康,环境污染已成为日益显著的全球性问题。土壤作为地球表面人类生活和发展的根本物质之一,其环境质量的好坏直接决定着农产品的产量和质量,其中的有毒有害物质并会通过生物富集、食物链放大作用危害公众健康。因此了解农村土壤环境质量状况,对加快优质农产品种植区域生产环境的建设,确保农产品达到卫生标准、降低人群健康风险水平具有重要意义。本研究通过监测沿海某县级市近年来农村土壤重金属铅、镉、铬含量、变化趋势以及土壤中蛔虫卵检出情况,根据检出结果客观评价该市农田土壤卫生状况,并利用已有的风险评估方法评估调查地区土壤潜在生态风险和人群健康风险。本研究结果将为卫生行政机构及政府相关部门制订政策及采取相应措施提供基础资料。
  方法:按照国家农村环境卫生监测方案及土壤监测技术规范要求,结合当地实际情况,检测土壤中蛔虫卵及重金属铅、镉、铬含量。将研究区按离矿区的距离分为矿区附近区(监测点距矿区10公里之内)和矿区远离区(监测点距矿区大于10公里)。2011-2016年,每年随机抽取20个行政村(包含矿区附近和矿区远离区),每村检测1份土壤,共120份。按照GB/T17141-1997《土壤质量铅、镉的测定-石墨炉原子吸收分光光度法》及HJ491-2009《土壤总铬的测定-火焰原子吸收分光光度法》方法分别测定土壤中铅、镉、铬元素含量;参照《粪便无害化卫生要求》(GB7959-2012)运用饱和硝酸钠溶液漂浮法测定土壤中的蛔虫卵数量。针对检测结果建立excel数据库并进行整理,运用spss20.0对检测结果统计分析。以《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)和该地级市农村土壤元素背景值为依据,借用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法及Hakanson潜在生态危害指数法评价研究区矿区附近及远离矿区区域农村土壤质量状况,并运用国际机构推荐的人群健康风险模型评价当地居民土壤重金属污染经摄食途径和经皮肤接触引起的健康风险值。
  结果:(1)2011-2016年研究区土壤中蛔虫卵检出率在15%左右。(2)土壤pH均值为6.53,pH值小于6.5的占43.27%,大于7.5的仅占4.81%。(3)研究区土壤中铅、镉、铬的含量范围分别是12.60~81.60mg/kg、0.05~1.09mg/kg、40.60~147.00mg/kg;土壤中铅、镉元素具有一定的相关性(r=0.374,P<0.01),且铬含量在监测期间有逐年升高的趋势(F=5.72,P<0.01)。(4)矿区远离区土壤铅、镉元素具有一定的相关性(r=0.396,P<0.01),而矿区附近土壤中铅、镉、铬这三种元素间不具有相关性(P>0.05);对比显示矿区远离区铅含量低于矿区附近(P<0.01)。(5)单因子污染指数法评价显示,矿区附近铅、镉属于轻度污染等级(指数分别为1.27和1.30),铬处于警戒限状态(指数为0.85);矿区远离区,镉属于轻度污染等级(指数为1.25),铅、铬元素污染处于警戒状态(指数分别为0.89和0.83)。内梅罗综合污染指数法分析显示矿区附近区域和远离区域都属于轻度污染(综合污染指数分别为1.10和1.06)。(6)Hakanson潜在生态危害指数法评价,铅、铬元素均属于无风险范围(指数均小于40);镉元素在2013年属于中度风险范畴(指数为82.44),其他年份属于轻度风险污染范畴(指数在40~80之间);且矿区附近铅生态危害指数高于矿区远离区(分别为8.17和5.71);三种元素对土壤的综合生态风险贡献率大小顺序依次是镉>铅>铬。(7)应用人群健康风险模型评价显示研究区土壤污染物经皮肤接触和摄食途径引起的总致癌性风险值均大于国际机构推荐的可接受水平上限1.0×10-4(成人为1.23×10-4,儿童为1.36×10-4)。儿童由摄食途径引起的非致癌性风险和致癌性风险均高于成年人,分别是成年人的8.13倍和2.71倍。
  结论:(1)研究区土壤存在蛔虫卵污染,但随着年份增加其污染情况变化不大。(2)研究区土壤受到铅、镉、铬不同程度的污染,镉的潜在生态危害贡献率最高;土壤pH偏酸性,可加重土壤中重金属溶出。(3)整个研究区土壤铅、镉元素可能来自同一污染源。(4)研究区土壤重金属污染的致癌性风险高于国际机构推荐的可接受水平范围上限。儿童经摄食途径引起的健康风险值高于成年人。
[硕士论文] 杨贵芳
公共卫生 山西医科大学 2017(学位年度)
摘要:目的:
  1.了解太原市缺血性心脏病住院患者的基本情况。
  2.了解太原市大气污染的基本情况。
  3.建立太原市大气污染与缺血性心脏病日住院人数的关系模型,定量分析太原市大气污染对缺血性心脏病日住院人数的影响。
  方法:
  采用生态学研究方法,收集2013年9月-2015年8月太原市5所省级三级甲等综合性医院的缺血性心脏病住院患者的电子病历首页资料,同时分别收集同期太原市每日大气污染物的浓度资料与气象资料。描述研究期间太原市大气污染物、气象因素、缺血性心脏病日住院人数的分布情况,采用时间序列研究的广义相加模型建立太原市大气污染对缺血性心脏病日住院人数的影响模型。
  结果:
  1.2013年9月-2015年8月共收集太原市缺血性心脏病住院人数14538例,其中男性住院人数多于女性,≧65岁住院人数多于<65岁,春冬季住院人数多于夏秋季。
  2.2013年9月-2015年8月太原市主要大气污染物为SO2、PM10、O3、PM2.5。四季主要污染物分布不同:春季主要污染物为 PM10与PM2.5,夏季主要污染物为O3与PM2.5,秋、冬季主要污染物均为SO2、PM10与PM2.5,但冬季污染较秋季严重。
  3.按性别分析:单污染模型中,SO2、PM10、CO、O3、PM2.5对女性缺血性心脏病日住院人数影响的最强效应滞后期分别为滞后1、4、1、0、4天,污染物浓度每增加一个四分位数间距缺血性心脏病日住院人数增加的RR值分别为1.02(95%CI:1.01-1.05)、1.10(95%CI:1.02-1.18)、1.03(95%CI:1.01-1.08)、1.13(95%CI:1.03-1.23)、1.08(95%CI:1.01-1.16),其暴露-反应系数为污染物浓度每增加10μg/m3,女性缺血性心脏病日住院人数增加的百分比分别为0.28%、1.22%、0.03%、1.87%、1.55%。双污染模型中,分别调整NO2、PM10、CO、O3、PM2.5进入SO2模型,SO2、NO2、CO、O3进入PM10模型,NO2进入CO模型,SO2、NO2、CO进入 O3模型,SO2、 CO、O3进入PM2.5模型后调整模型有统计学意义。单污染模型中,SO2、PM10、CO、O3对男性缺血性心脏病日住院人数影响最强效应滞后期分别为滞后3、0、2、0天,污染物浓度每增加一个四分位数间距男性缺血性心脏病日住院人数增加的RR值分别为1.02(95%CI:1.00-1.09)、1.13(95%CI:1.02-1.25)、1.04(95%CI:1.01-1.09)、1.11(95%CI:1.04-1.19),其暴露-反应系数为污染物浓度每增加10μg/m3,男性缺血性心脏病日住院人数增加的百分比分别为0.28%、1.62%、0.04%、1.73%。双污染模型中,分别调整PM10、CO、PM2.5进入SO2模型,SO2、NO2、CO、O3进入PM10模型,NO2、PM10、PM2.5进入CO模型,SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5进入O3模型后调整模型有统计学意义。
  4.按年龄分析:单污染模型中,SO2、PM10、O3对<65岁缺血性心脏病日住院人数影响的最强效应滞后期分别为滞后3、5、3天,污染物浓度每增加一个四分位数间距缺血性心脏病日住院人数增加的RR值分别为1.04(95%CI:1.01-1.09)、1.13(95%CI:1.03-1.25)、1.12(95%CI:1.05-1.20),其暴露-反应系数为污染物浓度每增加10μg/m3,<65岁缺血性心脏病日住院人数增加的百分比分别为0.55%、1.57%、1.73%。双污染模型中,分别调整NO2、PM10、CO、PM2.5进入SO2模型,SO2、NO2、CO、O3进入PM10模型,SO2、NO2进入O3模型后的调整模型有统计学意义。单污染模型中,SO2、CO、PM2.5对≥65岁缺血性心脏病日住院人数影响的最强效应滞后期分别为滞后3、3、0天,污染物浓度每增加一个四分位数间距缺血性心脏病日住院人数增加的 RR值分别为1.04(95%CI:1.01-1.07)、1.03(95%CI:1.02-1.09)、1.14(95%CI:1.06-1.22),其暴露-反应系数为污染物浓度每增加10μg/m3,≥65岁缺血性心脏病日住院人数增加的百分比分别为0.55%、0.03%、2.71%。双污染模型中,分别调整NO2、PM10、PM2.5进入SO2模型,SO2、NO2、PM2.5进入CO模型,SO2、NO2、CO、O3进入PM2.5模型后的调整模型具有统计学意义。
  5.按季节分析:单污染模型中,PM10和PM2.5在春季对缺血性心脏病日住院人数影响的最强效应滞后期分别为滞后0、5天,污染物浓度每增加一个四分位数间距缺血性心脏病日住院人数增加的 RR值分别为1.02(95%CI:1.01-1.07)、1.07(95%CI:1.01-1.13),其暴露-反应系数为污染物浓度每增加10μg/m3,春季缺血性心脏病日住院人数增加的百分比分别为0.24%、1.35%。双污染模型中,分别调整SO2、NO2、CO、O3进入PM10模型,SO2、NO2、CO、O3进入PM2.5模型后的调整模型具体统计学意义。单污染模型中,SO2、O3、PM2.5在夏季对缺血性心脏病日住院人数影响的最强效应滞后期分别为滞后4、0、2天,污染物浓度每升高一个四分位数间距缺血性心脏病日住院人数增加的RR值分别为1.04(95%CI:1.01-1.16)、1.07(95%CI:1.01-1.11)、1.12(95%CI:1.00-1.28),其暴露-反应系数为污染物浓度每增加10μg/m3,夏季缺血性心脏病日住院人数增加的百分比分别为0.55%、1.01%、2.32%。双污染模型中,分别调整NO2、PM10、CO、O3、PM2.5进入SO2模型,SO2、NO2、CO、O3进入PM2.5模型,SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5进入O3模型后的调整模型具有统计学意义。单污染模型中,PM10、O3、PM2.5在秋季对缺血性心脏病日住院人数影响的最强效应滞后期分别为滞后0、4、0天,污染物浓度每升高一个四分位数间距缺血性心脏病日住院人数增加的RR值分别为1.21(95%CI:1.03-1.42)、1.16(95%CI:1.04-1.30)、1.17(95%CI:1.01-1.36),其暴露-反应系数为污染物浓度每增加10μg/m3,秋季缺血性心脏病日住院人数增加的百分比分别为2.53%、2.31%、3.29%。双污染模型中,分别调整SO2、NO2、CO、O3进入PM10模型,SO2、NO2、PM10、CO进入O3模型,NO2、CO、O3进入PM2.5模型。单污染模型中,SO2、PM10、PM2.5在冬季对缺血性心脏病日住院人数影响的最强效应滞后期分别为滞后4、4、4天,污染物浓度每升高一个四分位数间距缺血性心脏病日住院人数增加的RR值分别为1.52(95%CI:1.00-2.18)、1.17(95%CI:1.01-1.36)、1.20(95%CI:1.03-1.39),其暴露-反应系数为污染物浓度每增加10μg/m3,冬季缺血性心脏病日住院人数增加的百分比分别为7.15%、2.05%、3.87%。双污染模型中,分别调整NO2、PM10、CO、O3、PM2.5引入SO2模型,O3进入PM10模型,SO2、NO2、O3进入PM2.5模型后的调整模型具有统计学意义。
  结论:
  大气污染物SO2、PM10、CO、O3、PM2.5均可增加缺血性心脏病日住院人数,具有一定的滞后效应与暴露-反应关系,并且随不同性别、年龄、季节而不同。
[博士论文] 李京
流行病与卫生统计学 山东大学 2017(学位年度)
摘要:研究背景:
  全球气候变化是人类迄今为止面临的规模最大、范围最广、影响最为深远的挑战之一。当前,各国政府和科学家已经给予气候变化相当大的关注和重视。在2014年APEC会议、2015年G20峰会和2016年召开的气候变化峰会中,各国领导人达成共识,认为应推动建立公平有效的全球应对气候变化机制,从而实现更高水平全球经济可持续发展。如果气候持续变暖,未来全球极端天气事件发生的频率会更高、范围会更广、强度会更大,甚至导致前所未有的极端天气和气候事件。
  在全球气候变暖背景下,上世纪九十年代以来,高温现象在全世界各地频繁发生,由于其强度大、持续时间长,已给不同地区人们的生产生活甚至身体健康造成了严重影响。例如2013年日本的高温热浪导致了58,729例中暑患者;2013年中国宁波的高温热浪导致了679例额外死亡;2010年的高温热浪天气导致加拿大魁北克地区居民的死亡率与1981-2005年同期相比增加了33%。已有研究指出中国大部分区域温度也呈现出变暖的趋势,近100年来中国的年平均温度上升了0.5~0.8℃。上世纪中后期,我国高温热浪发生的频率、强度和持续时间都在不断加剧,最后十年尤为明显。
  高温热浪造成的危害是多方面的:它即可危害人体健康,导致疾病的发生和加重,甚至死亡;也会造成供水、供电紧张,加剧光化学污染,影响工农业生产,进而严重影响到人类的生存和生活质量,对国民经济和社会生活构成极大的危害。
  目前,高温热浪对人群健康的危害日益成为全世界关注的重大问题。因此,如何合理科学地评价高温热浪对人群健康的影响,明确敏感疾病和脆弱人群,提出有侧重、因地制宜的卫生干预策略,是我们当前亟待需要解决的问题。
  当前,已有许多针对高温热浪对中国人群健康影响的研究,一些地区也采取了一系列适应措施。但是评价高温热浪干预措施有效性的研究却很少。目前仅检索到一篇国外评估高温热浪干预效果研究的文献,因此尚需更多的流行病学证据来评估高温热浪干预措施的有效性。从目前发表的各类文献看,多采用发病率、患病率和死亡率等一系列流行病学评价指标来研究高温热浪所带来的疾病负担研究,几乎没有涉及卫生经济学指标如成本效果、成本效益等。WHO(World Health Organization,WHO)认为经济学评价更能为发达和发展中国家制定卫生政策提供重要依据。
  基于此,本研究拟通过历史数据评价研究地区高温热浪对居民健康的影响,从而明确敏感疾病和脆弱人群;随后提出一套有针对性的高温热浪干预措施;最后通过社区干预试验,从实践水平上评价高温热浪干预机制的有效性。本研究的目的是提出一套完整的研究框架,通过实践,评估这套框架的有效性,并通过在不同地区进行试点和推广,最终制定出一套整体上统一又因地制宜的高温热浪干预体系。
  研究目的:
  1.分析济南地区1951-2015年不同温度指标的变化趋势。
  2.分析高温对济南人群健康的影响并筛选出敏感疾病和脆弱人群。
  3.了解济南居民夏季热相关疾病患病情况及影响因素。
  4.了解济南居民高温热浪的知识、信念和行为(KAP)水平。
  5.制定符合济南地区的高温热浪干预措施,通过社区干预试验评价干预措施的效果。
  研究方法:
  收集1951-2015年济南地区逐日平均气温、逐日最高气温和逐日最低气温数据,计算三个指标的年平均值,分别以1971-2000年近三十年平均值作为参考值,计算济南市逐年气温距平。利用线性回归拟合济南地区逐年平均温、逐年最低温和逐年最高温的气温距平,进一步分析增温趋势。
  收集济南地区2007-2013年逐日死亡数据,采用观察/预期分析评估死亡的温度阈值。利用广义相加模型分别拟合夏季日平均气温、日最高气温和日最低气温与非意外死亡、心脑血管疾病、呼吸系统疾病和糖尿病死亡的关系,分析高温对非意外死亡、心脑血管疾病、呼吸系统疾病和糖尿病的影响,并识别脆弱人群。
  选取济南历城区作为研究现场,采用多阶段分层抽样的方法抽取2400名调查对象进行横断面调查。描述居民夏季高温热相关疾病的发生情况,采用logistic回归分析高温期间居民患病的影响因素;了解当地居民高温热浪知信行基线水平,探讨不同水平K、A、P对热相关疾病的影响。
  制定符合本地区实际情况的高温热浪干预措施。采用社区干预试验的设计方法,将基线调查时的4个街道办事处随机分为两组(干预组和对照组),并对干预组居民实施干预措施,最终从流行病学角度和经济学角度评价干预措施的效果。效果评价采用的统计分析方法为双重差分模型、成本效果分析及成本效益分析。
  研究结果:
  1.1951-2015年期间济南地区日最高温、日最低温和日平均温均表现一致的上升趋势。其中,最低温度的增温幅度最大,为0.28℃/10a。极端热日天数随着时间的推进呈上升趋势,而极端冷日天数则呈下降趋势。研究期间,高温日数累计980天,约占总天数的4.1%;共发生114次热浪事件,年均1.7次。其中,持续4天的热浪共26次,持续时间≥5天的热浪事件的共36次,可以看出高温热浪尤其是长时间的高温热浪事件在济南时有发生。
  2.日最高气温/日平均气温/日最低气温下非意外死亡、心脑血管疾病死亡、呼吸系统疾病死亡、糖尿病死亡对应的阈值温度分别为32℃/28℃/24℃、32℃/28℃/24℃、35℃/31℃/26℃和34℃/31℃/28℃。同一气温指标下,同一疾病不同亚组的温度阈值不同,并且不同疾病对应的相同亚组温度阈值也不尽相同。当温度升高时,死亡风险也随之增加,不同疾病的死亡风险是有统计学差异的。以死亡总人数为例,当日最高气温/日平均气温/日最低气温在阈值温度基础上每升高1℃时,非意外死亡、心脑血管疾病、呼吸系统疾病和糖尿病的死亡风险分别增加2.8%/5.3%/4.8%、4.1%/7.2%/6.6%、6.6%/25.3%/14.7%和13.3%/30.5%/47.6%。不同气温指标下,热效应显著增加四种疾病的死亡风险。其中,日最低气温下热效应对糖尿病死亡的影响最大(RR=1.476,95%CI.1.104,1.975),增加了47.6%的死亡风险。其中,女性和老年人较男性和年轻人更为脆弱。
  本研究进一步探讨了日最高气温下同一疾病及亚组采用相同温度阈值时热效应对死亡的影响。非意外死亡、心脑血管疾病、呼吸系统疾病和糖尿病的死亡阈值温度分别为32℃、32℃、35℃和34℃。以非意外死亡为例,气温每升高1℃,年龄≥65岁人群死亡相对危险度RR为1.038(95%CI:1.026,1.051),具有统计学意义;而温度与0-64岁人群死亡无关。呼吸系统疾病中男性的死亡风险大于女性,说男性对热效应更为敏感。
  3.基线调查同收有效问卷2240份。在被调查的居民中,平均年龄为43.5±16.55岁,其中女性为1220人,略多于男性。基线调查时共有552人患热相关疾病,占基线调查总人数的24.6%;其中,男性患病率高于女性(x2=5.418,P=0.021)。不同年龄组间,35-44岁居民患病率最高,但差异无统计学意义。政府作用、邻里联系是非在职居民热相关疾病的保护因素,夏季不适症状越多越易患相关疾病。被调查对象的知信行(KAP)得分水平整体较高(12.23±2.23)。教育水平最高者获得的KAP得分也最高;KAP得分在不同性别、婚姻状况和职业分组中差异无统计学意义(P>0.05)。采用非条件logistic回归探讨不同知识(K)、态度(A)、行为(P)水平与热相关疾病患病之间的关系。主效应分析中K得分在3-5分之间的居民热相关疾病患病风险增加(OR=1.44,95% CI:1.13,1.80; aOR=1.55,95% CI:1.25,1.96)。交互效应结果发现,当A和P均在高水平(得分>3)时,患病风险为0.30(95CI:0.13,0.65)。然而,当居民的A<3和P≥3时,患病风险最高(OR=2.61,95%CI:1.20,5.56; aOR=2.70,95%CI:1.24,5.75)。
  4.前后两次问卷调查,对照组和干预组调查对象在年龄、性别、户籍、文化程度方面无统计学差异,说明前后两组数据可比性较好。对照组居民第二次调查K和A均值得分低于基线调查得分且差异有统计学意义;而干预组中结果相反,干预后调查K和A得分均高于基线得分(P<0.05)。两组中第二次调查P值得分均较基线调查升高且差异均有统计学意义。比较各亚组人群基线年与干预年患病率差值的变化,除小学文化程度及离婚者的热相关疾病患病率升高外,其余亚组患病率均降低。其中60岁以上居民的患病率降低幅度最大,为11.7%,差异有统计学意义(x2=8.036,P=0.005)。采用双重差分模型评价干预措施的效果,对因变量KAP进行评估,结果表明:执行高温热浪干预措施可以提高KAP的水平,但是P的增加无统计学意义(β=0.009,P>0.05)。干预组执行干预措施一年后,居民热相关疾病患病风险降低(OR=0.745,95%CI:0.557,0.997)。其中,干预措施对城市居民患病率的影响无影响统计学意义(OR=1.281,P>0.05),而农村地区居民在执行干预措施后热相关疾病患病风险降低(OR=0.495,P<0.001)。
  经济学评价中成本效果比表明,对照组每减少一例热相关疾病患者花费的成本(97.5元/例)大于干预组的成本(93.5元/例)。同时,增量成本效果比分析结果表明,干预组相对于对照组来说,每额外减少一例患者的平均成本为89.9元。进一步进行成本效益分析,结果可见,在相同医疗水平上,采取干预措施组的效益成本比均高于对照组,说明干预组取得的效益高于对照组。因此,经济学评价结果说明干预策略是可取的、有效的。
  研究结论:
  1.本研究证实济南地区近65年间气温上升速度快,平均增温幅度与我国平均水平接近。济南地区高温热浪频率、极端热日天数呈不断增加趋势,提示当前开展适应高温热浪措施、制定地区应对适应战略和干预机制的必要性和紧迫性。
  2.本研究明确了济南地区受高温影响的脆弱人群。当每日气温超过阈值温度时,非意外死亡、心脑血管疾病、呼吸系统疾病和糖尿病的死亡风险增加。女性、老年人受高温影响更为显著。
  3.本研究证实高温热浪对济南地区居民的健康有普遍且重要的影响。不同职业状态人群的高温健康影响因素不同。济南地区居民总体具有较高的知信行水平,但教育水平低者、老年人及居住在农村地区的居民知信行水平相对较低。本研究还证实,提高居民知信行水平可以降低热相关疾病患病风险。
  4.依据前期研究结果,制定了符合济南地区的高温热浪干预措施,该干预措施着眼于保护所有居民,并兼顾重点人群。高温热浪干预措施对不同特征居民产生的效果不同,从流行病学和经济学两方面评价干预措施的效果,结果发现本研究制定的干预措施有效且低成本高产出。
  创新性:
  1.本研究将多领域、多学科的理论方法相结合,制定了涉及地区气候变暖特征分析、高温对人群健康影响、居民知信行水平调查、干预效果评价四个方面层层递进的研究思路。
  2.尝试采用不同温度指标评价高温对健康的危害,并明确了相应的温度阈值;同时也提示,Tmean/Tmin作为热预警的辅助温度指标,可以提高灵敏度。
  3.本研究从理论论证到现场实践层层递进,制定了济南高温热浪干预措施,当前此类研究缺乏经济学证据,本研究从流行病学和经济学角度均证明了该措施的有效性。
[硕士论文] 韩联宇
公共卫生 山东大学 2017(学位年度)
摘要:研究目的流行病学相关研究提示,儿童呼吸系统疾病患病率、症状发生率以及肺功能降低均与大气污染物存在一定的相关性。本研究选择在济南市空气污染较重的区域(历城区)背景下,开展空气污染物与小学生健康状况的连续性监测,评估高浓度空气污染情况下的小学生病症率以及肺功能的健康效应,旨在初步探索严重空气污染情况下小学生健康影响的变化趋势与显著特征,为今后的相关研究奠定基础,同时依据研究结果,提出针对性的措施与建议,为本地空气污染影响下的低年龄段人群(儿童)的健康干预、健康管理提供基础依据,指导学生和家长做好个人的防护与保护,减少健康损失。
  研究方法选取济南市空气污染相对较重的历城区(重工业、化工企业区较多)作为本项研究的实施区域,选择历城区内空气质量环保监测站点——宝胜电缆监测点2公里范围内的一所小学学校作为研究现场,对该校三至五年级的所有在校学生开展连续性监测。本次调查为自愿性参加,调查对象签署知情同意书,最终纳入研究者共计614人。本项研究采用重复性测量设计调查小学生每周疾病、症状出现情况与空气污染的相关性,采用现况研究设计评估小学生肺功能与空气污染的相关性。小学生每周疾病和症状出现情况采用自行设计的调查问卷于每周五下午由班级辅导员集中收集本班级内学生从本周六开始至周五期间的健康状况,调查问卷由学生家长和学生本人共同完成填写。问卷调查时间范围为2014年11月15日~12月26日,共计6周。在问卷调查开始前和结束时,分别开展一次小学生肺功能检测,检测对象均为意愿参与问卷调查者,采用分层整群随机抽样方法,分别从三年级、四年级、五年级各抽取一个班级开展肺功能检测,累计检测小学生149人。肺功能检测指标包括用力肺活量(FVC)、1秒用力呼气量(FEV1)、呼气流速峰值(PEF)、25%FVC时的用力呼气流量(V25/PEF75)、75%FVC时的用力呼气流量(V75/PEF25)。
  同时收集空气质量环保监测站点宝胜电缆监测点2014年11月1日~12月31日期间的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)以及臭氧(O3)六种污染物日均浓度数据以及同期济南市日均温度和相对湿度数据。
  描述性分析研究对象的基本特征和研究期间的空气污染物时间分布特征,计算小学生连续性测量期间每周的疾病患病率、症状出现率,比较各周疾病患病率和症状出现率的差异,分析每周疾病患病率和症状出现率与每周六种空气污染物浓度的相关性,评估空气污染物浓度升高时的疾病与症状发生风险;比较小学生两次短时间内不同空气污染暴露浓度下的肺功能各项指标差异,同时按照性别、年龄分层,进一步分析不同空气污染暴露情况下的短期肺功能变化效应。
  结果连续监测结果分析显示,呼吸系统疾病中以急性鼻咽炎(普通感冒)、气管炎/扁桃体炎的患病率最高,监测的症状中,咽喉和鼻腔部位的症状发生率最高,其中咳嗽和流鼻涕是主要症状。SO2浓度的升高,会引起总疾病、呼吸系统疾病以及普通感冒患病风险的增高,此外,PM10、SO2以及NO2还会加剧过敏性鼻炎的患病风险;PM10、SO2以及NO2浓度的升高会引起总症状、咽喉部位(咳嗽、咳痰)以及鼻腔部位(流鼻涕、鼻塞、打喷嚏)等症状发生率的增高,此外,SO2浓度的升高,还会引起眼睛部位(眼睛疼、红、痒)症状发生率的增高;CO和O3浓度的变化对小学生疾病患病率和症状发生率的影响均无统计学意义。肺功能检测结果显示,PM2.5和NO2浓度的降低会引起小学生FVC和FEV1肺功能指标的显著升高,然而并未发现各项肺功能指标与其他污染物浓度的变化存在显著相关性。
  结论PM10、SO2以及NO2浓度的升高会导致济南市历城区小学生呼吸系统疾病患病率和症状发生率的显著增多,其中SO2对疾病患病率和症状发生率的影响最为强烈。推断历城区小学生可能对周围空气中的PM2.5、NO2尤其是SO2更敏感,受到的不利影响也更严重。此外,空气污染物浓度的升高还会导致济南市历城区小学生肺功能相关指标的显著降低,按性别分层后,发现PM2.5和NO2浓度的降低会引起小学生FVC和FEV1肺功能指标的显著升高;按年级分层后,发现PM2.5和NO2浓度的降低会引起三年级学生FVC、FEV1和V75肺功能指标的显著升高,而对于四、五年级的学生来说,仅发现FVC和V25两项肺功能指标显著升高。推断空气污染物对低年龄段的健康影响更为明显。
[硕士论文] 崔亮
病理学与病理生理学 解放军军事医学科学院;中国人民解放军军事医学科学院 2017(学位年度)
摘要:目的和意义:近年来随着电子设备在军事、通讯、医疗等领域的广泛应用,微波等电磁技术也随之渗透到生活的各个领域,与此同时人类健康也不可避免地受到其辐射的影响。微波能够穿透人体组织,其能量被组织吸收后可引起一系列生物效应,其中中枢神经系统、心血管系统、生殖系统等为主要靶部位,尤其以中枢神经系统最为敏感,其损伤不仅见于高功率微波辐射情况下,也发生在日常手机使用等低强度慢性辐射中,特别是长期受到微波辐射可导致学习记忆能力下降,甚至造成海马脑区结构改变以及海马内乙酰胆碱(Ach)等神经递质的代谢变化,从而对认知功能造成影响。然而,现有的微波损伤及其机制研究大多采用病理学、生理学、生物化学等基础学科的方法从组织和分子水平加以阐明,迄今未见应用影像学研究的报道。
  磁共振成像技术由于其无创、组织成像分辨力高、尤其对神经系统具有良好的成像效果,从诞生伊始就受到了高度的重视,成像技术发展也十分迅速。目前已经从传统的大脑结构成像发展到脑功能成像,不仅能够对大脑组织结构成像,还可详细提供物质代谢以及认知活动等脑功能活动的影像学信息。然而如何将磁共振成像技术应用于微波辐射生物效应及其机制的研究(尤其损伤机制同磁共振成像相结合的研究)迄今仍属空白,导致难以甚至无法将微观的组织生化信息同宏观的组织形态结构及其变化联系起来;同时,现有的微波致海马损伤的研究结果亦缺乏临床影像学的直接证据与支持,其中微波致海马损伤的分子机制更需进一步阐明。
  综上,将磁共振成像技术应用于微波辐射生物效应及其机制的研究已成为当前电磁辐射损伤研究领域和医学影像学研究领域共同关注和亟待解决的重要课题之一。本研究拟通过对比性观察磁共振成像技术获取的微波辐射后大鼠海马影像学表征参数与行为认知能力损伤以及海马脑区病理结构、乙酰胆碱代谢改变之间的关联性,探讨将磁共振成像技术应用于微波辐射致脑损伤效应研究的可行性,为微波辐射致脑损伤的分子机制提供直观的临床影像学依据,并期望藉此为微波辐射损伤的临床诊断方法提供新思路。
  材料与方法:
  (1)实验动物采用二级雄性Wistar大鼠87只,体重200±20g,由军事医学科学院实验动物中心提供。随机分为微波辐射组(45只)和假辐射组(42只)。
  (2)辐照条件采用军事医学科学院自建高功率微波辐射模拟源,中心频率2856MHz,平均功率密度30mW/cm2,将微波辐照组动物置于有机玻璃盒内,全身均匀辐照,辐照时间15min,对照组置于相同的有机玻璃盒内15min,行同等条件伪辐照。
  (3)生理功能检测采用Morris水迷宫(MWM)检测大鼠行为认知能力,观察时间点分别于辐照后6h、1d、2d、3d、7d、14d、28d。
  (4)病理学观测分别于辐射后6h、3d、7d、14d、28d每个时间点断头处死大鼠,断头后取出大脑,分离海马组织,常规制作石蜡切片,HE染色后在光学显微镜下观察海马组织结构变化并拍照,于辐射后3d、14d取海马CA3、CA4区组织制作超薄切片,在透射电镜下观察海马组织超微结构改变并拍照。
  (5)磁共振成像应用首都医科大学医学实验与测试中心的高场强小动物活体磁共振成像系统(7.0T/300MHz,德国Bruker公司),分别于照前1d,辐射后6h、3d、7d、14d四个时间点行磁共振扫描。扫描方式选取扩散加权成像(DWI)、动脉自旋标记(ASL)、磁共振波谱(MRS)成像。
  (6)乙酰胆碱(Ach)、乙酰胆碱酯酶(AchE)和胆碱乙酰转移酶(ChAT)检测分别于微波辐射后6h、3d、7d、14d、28d剥离海马组织,-80℃低温冻存,采用ELISA实验检测大鼠海马组织ChAT、AchE及Ach的含量变化,采用生化比色法试剂盒及紫外光分光光度计检测ChAT和AchE的酶活性。
  (7)大鼠海马磁共振影像学特征性参数与行为认知及Ach代谢相关性分析采用spss18.0软件,将微波辐射后大鼠海马磁共振特征参数与行为认知改变以及Ach代谢相关指标进行Pearson相关性分析,以阐明其相关系数和显著性。
  实验结果:
  (1)大鼠行为认知能力改变 Morris水迷宫(MWM)定位航行实验结果显示,微波辐射后大鼠平均逃避潜伏期(AEL)较对照组呈延长趋势,其中辐射后1d-3d差别显著。
  (2)组织学病理变化与对照组相比,30mW/cm2功率密度微波辐射后,海马神经元变性、坏死,主要表现为核固缩,锥体细胞胞体皱缩,血管周间隙略增宽,偶见毛细血管充血,海马CA3和CA4区均可见上述病变,上述改变在辐射后6h即可观察到,3d和7d较为明显,其中尤以3d最为多见和严重,14d减轻,28d明显恢复。
  (3)超微结构变化与对照组相比,30mW/cm2功率密度微波辐射后,部分海马神经元核染色质凝聚、边集,核型不整,核膜边界不清,凋亡发生;线粒体肿胀、空化、嵴断裂或减少,甚至消失,内质网扩张,同时可见突触双层膜部分融合、结构模糊,血管周间隙及细胞间连接增宽,内皮细胞核形不整,染色质凝聚、边集。
  (4)扩散加权成像(DWI)所见微波辐照后3d右侧顶叶脑区及海马CA4区的表观扩散系数(ADC值)显著增加,照后3d、7d及14d右侧海马CA4区ADC值均显著升高;照后14d左侧海马CA4区ADC值显著升高。
  (5)动脉自旋标记(ASL)成像所见微波辐照后7d左侧海马CA1区血流灌注(CBF)显著减少;14d时右侧海马CA3区血流灌注显著减少;左侧海马CA4区血流灌注先于6h时显著减少、后于3d时显著增加、继之于7d、14d呈逐渐恢复的趋势;然 CA2区血流灌注未见显著性改变。
  (6)磁共振波谱(MRS)所见神经递质 N-乙酰天门冬氨酸(NAA)与肌酸(Cr)的比值(NAA/Cr),在照后3d、7d及14d于左侧海马均显著升高并呈逐渐升高趋势;右侧无显著性差异。谷氨酸类化合物(Glx)与Cr的比值(Glx/Cr),在照后3d、14d于左侧海马显著升高;右侧无显著性差异。肌醇(Ins)与Cr比值(Ins/Cr),在照后3d、7d于右侧海马显著降低,但14d时于左侧海马显著升高。总胆碱(Cho)与Cr的比值(Cho/Cr),在照后3d于右侧海马显著降低,但14d时于左侧海马显著升高。
  (7)海马ChAT、AchE及Ach含量变化微波辐照后6h和3d海马ChAT、AchE及Ach含量均显著升高,7d均未见明显变化,14d仅见ChAT含量显著下降。
  (8)海马AchE和ChAT的活性变化微波辐照后6h~7d,大鼠海马组织ChAT活性下降,以辐照后3d较为显著。微波辐照后6h~28d,大鼠海马组织AchE活性均未见明显改变。
  (9)海马磁共振影像学特征性参数与行为认知及Ach代谢相关性分析海马磁共振影像学参数NAA含量与行为认知能力参数AEL显著相关, ADC、FA、ASL及MRS其他磁共振参数与Ach代谢相关指标均可见显著相关性。
  结论:本研究初步发现,微波辐射致海马损伤的磁共振影像学特征参数与行为认知、组织病理及Ach代谢方面多个指标具有良好的关联性。其关联性具体表现在以下五个方面:
  一、微波辐射后大鼠海马 MRI特征性参数变化同认知功能障碍以及组织结构发生改变的时相具有高度的一致性;
  二、MRI所检测到的微波辐射后大鼠海马病变参数同病理学观测的海马病变基本一致;
  三、MRI所检测到的微波辐射后大鼠海马代谢复合物的改变同海马内 Ach及其关键酶改变的时相具有一致性;
  四、微波辐射后大鼠MRI三种成像技术所检测的MRI特征性参数改变与具有认知功能障碍疾病的磁共振结果具有相似性;
  五、微波辐射后大鼠MRI三种成像技术所检测的多个MRI特征性参数与行为认知及Ach代谢具有显著相关性。
  本研究结果提示,采用磁共振影像学技术研究微波辐射致海马损伤效应具有良好的应用前景,并为探索微波辐射后损伤的 MRI诊断和研究提供了新的思路和途径,同时,对进一步揭示微波辐射生物效应分子机制具有一定的参考价值和理论意义。然需指出,本研究中动物数量尚待扩增,并且少数递质改变与文献报道的不尽完全一致,均有待进一步深入研究。
[硕士论文] 李秋月
劳动卫生与环境卫生学 广西医科大学 2017(学位年度)
摘要:目的:利用体外培养人支气管上皮细胞(BEAS-2B),观察并比较两种空气颗粒物烟草烟雾冷凝物(CSC)和天津市大气细颗粒物(PM2.5)对BEAS-2B细胞的毒性效应,揭示相关毒作用机制,为预防和控制两种典型空气颗粒物所致呼吸系统疾病提供科学基础。
  方法:
  1.两种颗粒物染毒液的制备和处理:CSC:选用3R4F参比卷烟为样品。按GB/T5606.1-2004的规定取样,捕集烟草烟雾冷凝物并调整浓度得10mg/ml的CSC样品母液,-80℃保存备用。PM2.5:利用崂山2030型中流量智能TSP采样器的第三级采集细颗粒物,随后进行超声洗脱处理,制成细颗粒物干粉,配成终浓度为100mg/ml的细颗粒物母液,-80℃保存备用。
  2.利用CCK-8法检测不同浓度颗粒物对BEAS-2B细胞存活率的影响,明确CSC和PM2.5的半数抑制浓度并确定后续实验的干预剂量;利用倒置显微镜观察两种颗粒物对BEAS-2B细胞形态的影响;采用AnnexinⅤ-FITC/PI双染试剂盒,利用流式细胞仪分析两种颗粒物对细胞凋亡的影响。
  3.利用酶联免疫(ELISA)法检测颗粒物暴露后BEAS-2B细胞裂解液中MDA含量、GSH、8-OHdG表达水平以及细胞培养上清中SOD水平,明确颗粒物暴露导致的细胞氧化应激反应;利用酶联免疫(ELISA)法检测颗粒物暴露后BEAS-2B细胞培养液中IL-1β、TNF-α、IL-6和IL-8的含量,明确颗粒物暴露导致的炎症反应。
  4.利用定制的凋亡抗体芯片RayBio(@) Human Apoptosis Antibody ArrayG1高通量筛选CSC和PM2.5诱导BEAS-2B细胞凋亡时涉及的凋亡蛋白,并利用RT-PCR和Western blotting方法对差异的凋亡蛋白及其所在通路蛋白进行验证。
  5.利用定制的炎症抗体芯片RayBio(@) Human Inflammation AntibodyArray G SeriesⅢ筛选PM2.5暴露导致BEAS-2B细胞中炎症因子表达的变化,并利用ELISA方法对差异炎症因子及其所在通路进行验证。
  结果:
  1、CSC和PM2.5的成分分析。CSC中共检测出13种多环芳烃类有机物,含量由多到少依次为:蒽(18.99%)、苯并蒽(11.57%)、苯并k荧蒽(8.52%)、苯并b荧蒽(8.29%)、屈(8.17%)、菲(6.97%)、苯并苝(6.83%)、茚并芘(5.13%)、芘(3.57%)、二苯并蒽(3.53%)、荧蒽(3.23%)、芴(2.13%)、苯并芘(0.81%);另外检出5种重金属类物质,含量由多到少依次为:Zn(8.86%)、Cu(2.65%)、Cd(0.44%)、Mn(0.22%)、Hg(0.09%)。PM2.5中共检测出11种多环芳烃类有机物,含量由多到少依次为:苯并b荧蒽(6.50%)、苯并k荧蒽(5.62%)、屈(4.71%)、苯并芘(4.53%)、苯并苝(4..05%)、苯并蒽(3.92%)、荧蒽(3.87%)、茚并芘(3.21%)、芘(2.82%)、菲(0.69%)、蒽(0.26%);另外检出8种重金属类物质,含量由多到少依次为:Zn(28.95%)、Pb(11.47%)、Mn(9.80%)、Cu(9.29%)、Cr(0.13%)、Ni(0.13%)、Cd(0.06%)、Hg(0.002%)。
  2、CSC和PM2.5对BEAS-2B细胞的毒性效应
  (1)根据CCK-8实验结果得出CSC对BEAS-2B细胞的半数抑制浓度(IC50)约为80μg/ml,即设置CSC染毒剂量为(0μg/ml、10μg/ml、20μg/ml、40μg/ml);PM2.5对BEAS-2B细胞的半数抑制浓度(IC50)约为165μg/ml,因此设置PM2.5染毒剂量为(0μg/ml、17.5μg/ml、35μg/ml、70μg/ml)。
  (2) BEAS-2B细胞经CSC暴露24h,可见细胞发生形态学改变。与对照组相比,细胞胞浆疏松,触角变狭长,彼此连接减少,细胞整体变细长瘦弱,透明度下降,并有不同程度的死亡细胞。而PM2.5暴露后,BEAS-2B细胞形态的改变是细胞之间空隙加大,生长密度降低,漂浮细胞增多。随着PM2.5浓度的增加,晃动培养液,漂浮细胞增多,并且可以观察到细胞中存在颗粒状物质。
  (3) BEAS-2B细胞经CSC处理24h后,在AnnexinⅤ-FITC/PI散点图上可见随着CSC浓度的增加,位于右下和右上象限的早凋和晚凋细胞逐渐增多,且与对照组相比,BEAS-2B细胞的凋亡率显著高于对照组;而BEAS-2B细胞经PM2.5处理24h后,在AnnexinⅤ-FITC/PI散点图上可见随着PM2.5浓度的增加,位于左上和右上象限的细胞膜破损和晚凋细胞逐渐增多,且与对照组相比,BEAS-2B细胞的凋亡率显著高于对照组。
  (4) BEAS-2B细胞在CSC的刺激下,各处理组EC-SOD、MDA、8-OHdG水平显著高于对照组,而GSH水平显著低于对照组,结果表明CSC可通过氧化应激方式对BEAS-2B细胞造成毒性损伤;而BEAS-2B细胞在PM2.5的刺激下,中、低剂量组的EC-SOD、MDA、8-OHdG水平升高缓慢,但在高剂量组则极显著高于对照组,而GSH水平显著低于对照组,结果表明PM2.5可导致BEAS-2B细胞发生氧化应激反应并不明显。
  (5) BEAS-2B细胞在CSC的刺激下,各处理组TNF-α,IL-1β,IL-6,IL-8水平显著高于对照组,结果显示CSC可导致细胞发生炎症反应;而BEAS-2B细胞在PM2.5的刺激下,各处理组TNF-α,IL-1β,IL-6,IL-8水平极显著高于对照组,结果显示PM2.5可导致细胞免疫炎症水平升高,释放大量炎性介质,从而造成细胞损伤。
  3、CSC和PM2.5引起BEAS-2B细胞凋亡的机制
  (1) CSC蛋白芯片及Western blotting实验结果显示BEAS-2B细胞相关凋亡蛋白TNF-R1、p21、IGF-1R、PI3K、AKT表达水平显著升高,FasL表达水平显著降低,由此推测IGF-1R/PI3K/AKT通路可能是引发CSC暴露BEAS-2B细胞发生恶性转化并死亡的作用机制。
  (2) PM2.5凋亡抗体芯片、RT-PCR和Western blotting实验结果均显示BEAS-2B细胞在PM2.5的刺激下,相关凋亡蛋白TNF-R1、Fas、HTRA、BID、Caspase8表达水平显著升高,IGF-2、TNF-R2表达水平显著降低。
  4.PM2.5引起BEAS-2B细胞炎症反应的机制。PM2.5芯片结果显示炎症因子IL-8、IL-13、TNF-α、GM-CSF、IL-2、IL-17、TGF-b1、IP-10、1-309、IL-4、EOTAXIN、IL-3、EOTAXIN-2表达升高,炎症因子TIMP-2、IL-10表达降低。利用KEGG数据库和ELISA方法验证结果显示IL-4、IL-13、Eotaxin、TNF-α、IL-3等相关炎症因子的表达升高激活哮喘相关通路最终导致BEAS-2B细胞发生炎症反应引起支气管损伤。
  结论:
  1、CSC和PM2.5在所包含的物质成分及各成分含量上均存在差异。在多环芳烃类物质方面:CSC中主要检出13种多环芳烃类物质,含量占前三位的分别是:蒽、苯并蒽、苯并k荧蒽,而PM2.5中主要检测出11种多环芳烃类物质,含量占前三位的分别是:苯并b荧蒽、苯并k荧蒽、屈。在重金属类物质方面:CSC中主要检出5种重金属类物质,含量占前三位的分别是:Zn、Cu、Cr,而PM2.5中主要检出8种重金属类物质,含量占前三位的分别是:Zn、Pb、Mn。
  2、CSC和PM2.5对BEAS-2B细胞的毒性效应存在差异。CSC对BEAS-2B细胞的半数抑制浓度(IC50)约为80μg/ml,PM2.5对BEAS-2B细胞的半数抑制浓度(IC50)约为165μg/ml,可见CSC对BEAS-2B细胞的毒性大于PM2.5;CSC导致BEAS-2B细胞变狭长瘦弱,PM2.5则可导致细胞回缩变形并且可在细胞中观察到颗粒状物质,可见CSC导致BEAS-2B发生形态学变化与PM2.5存在差异;CSC和PM2.5均可诱导BEAS-2B细胞的氧化应激和炎症反应,而CSC致BEAS-2B细胞发生氧化应激反应水平显著高于PM2.5,PM2.5则主要是通过炎症反应作用于BEAS-2B细胞。
  3、CSC和PM2.5诱导BEAS-2B细胞凋亡机制不同。CSC可以通过TNF-R1、p21、IGF-1R的表达升高引发BEAS-2B细胞凋亡,并通过促进IGF-1R表达升高激活下游PI3K及AKT蛋白导致BEAS-2B细胞的恶性转化及凋亡。而PM2.5则通过TNF-R1、Fas、BID、Caspase8、HTRA的表达升高来影响BEAS-2B细胞凋亡。
  4、PM2.5可以通过IL-4、IL-13、Eotaxin、TNF-α、IL-3等相关炎症因子的表达升高激活哮喘相关通路最终导致BEAS-2B细胞发生炎症反应引起支气管损伤。
[硕士论文] 陈瑶瑶
公共卫生 南京医科大学 2017(学位年度)
摘要:随着城市化发展和工业化进程的加快,大气污染已成为危害人类健康的重要公共卫生问题。PM2.5作为大气污染物的主要成分之一,近年来引起众多关注。已有大量流行病学研究和毒理学研究表明PM2.5会对人体健康造成危害。但PM2.5致健康损害的作用机制未完全阐明,为了进一步探讨PM2.5致细胞毒作用的分子机制,我们采集了南京市区大气PM2.5,采用离子色谱、电感耦合等离子体质谱、细胞染毒、全基因组表达谱芯片等实验方法,开展以下研究:(1)南京市区PM2.5成分分析;(2) PM2.5对人支气管上皮细胞(HBE)全基因组表达谱的影响,探索PM2.5致细胞毒作用的分子机制。本研究为后续PM2.5致健康损伤的生物学机制研究提供重要线索。
  第一部分南京市PM2.5化学成分分析
  目的:PM2.5是重要的大气污染物,其载带组分十分复杂。其化学组成会受时间、空间、气象因素及地理因素等影响而产生较大差异。本研究通过采集南京市区PM2.5,并对其水溶性离子、无机元素及有机成分进行分析,从而初步了解南京市PM2.5的污染特征。
  方法:将南京市区汉中路某处设为大气PM2.5采样点,采样日期为2015年3月1日至2015年5月31日。将采集得到的载有PM2.5颗粒物的玻璃纤维虑膜经预处理洗脱,后经离子色谱仪、电感耦合等离子体质谱仪和气相色谱串联质谱仪检测分析,分别测定水溶性离子、无机元素和有机物质组分的质量浓度。
  结果:采样期间南京市区PM2.524小时平均质量浓度为94.13±35.42μg/m3。PM2.5样品中共测定了4种阴离子:SO42-、NO3-、Cl-、F-,以及6种阳离子:NH4+、Ca2+、Na+、K+、Mg2+、Li+。阴离子总质量浓度高于阳离子总质量浓度,在阴离子中对PM2.5质量贡献最大的是SO42-;阳离子中贡献最大的NH4+。我们对PM2.5样本进行了21种无机元素检测,其中As、 P、 Sn和Ti质量浓度相对较高,Pb、Sr和Mo质量浓度较低。此外,我们还检测了PM2.5样本中16种多环芳烃(PAHs)物质,结果显示多环芳烃单体的质量浓度在0.10-14.10ng/m3之间,高分子量单体茚苯(1,2,3-cd)芘的质量浓度最高,芴和苊等低分子量的单体质量浓度较低。
  结论:南京市区春季PM2.5日平均浓度较高,污染较为严重。PM2.5中水溶性离子所占比重较大,是最主要的组成成分,并且其中重金属As的质量浓度以及PAHs的质量浓度都处于较高水平,应引起重视。
  第二部分 PM2.5致细胞损伤作用及机制研究
  目的:在第一部分的研究中,我们对南京市PM2.5化学成分进行了分析,了解其基本特征,但是PM2.5致细胞的毒作用机制尚未完全清楚。在本研究中,我们将初步探索PM2.5对HBE细胞基因表达谱的影响,进一步探讨PM2.5致细胞毒作用的可能分子机制。
  方法:将采集得到的南京市区PM2.5制成颗粒物悬液对HBE细胞进行染毒,染毒浓度为150μg/ml,暴露时间为48h,并设置对照,后采用Agilent mRNA单通道表达谱芯片检测PM2.5对HBE细胞的影响,筛选出PM2.5处理前后差异表达基因。将苯并[a]芘(B(a)P)作为阳性对照,运用RT-PCR和Western blot实验对芯片结果进行验证。同时,对HBE细胞进行染毒处理48h后,检测细胞EROD酶、ROS、IL-6及凋亡细胞比例指标的变化,以及对JAK/Stat信号通路的影响。使用CYP1A1/1B1抑制剂α-萘黄酮(ANF)抑制CYP1A1/1B1的活性,观察其抑制前后PM2.5所致细胞毒性效应变化情况。
  结果:研究筛选出表达差异倍数最大的两个上调基因CYP1A1和CYP1B1。与对照组相比,PM2.5、 B(a)P、 PM2.5+B(a)P三个染毒组均能使CYP1A1/1B1的表达水平明显升高(P<0.05),并且能使细胞中EROD酶浓度、ROS水平显著升高,细胞上清液中IL-6的水平升高,凋亡细胞比例增加,差异具有统计学意义,还引起STAT3/P-STAT3表达增加。而ANF作用于各个处理组后,CYP1A1/1B1的活性受到抑制,EROD酶、ROS和IL-6水平下降明显(P<0.05),凋亡细胞比例的下降虽不具有统计学意义,但是也表现出抑制凋亡的趋势,STAT3/P-STAT3表达下降。
  结论:PM2.5可引起CYP1A1/1B1的高表达,并且CYP1A1/1B1参与调节PM2.5引起的细胞损伤反应。
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