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伴随人类社会与经济不断发展,人们对自身的健康问题与生活质量越来越重视,但气候改变与工业的发展所导致的空气污染对人类健康产生了严重威胁,尤其是空气内细小颗粒物对机体的危害特别明显。近年来的相关研究显示,PM2.5对健康的危害不但和其化学成分相关,还和颗粒物表面大小、数量多少、直径大小等联系紧密,如在表面较大的颗粒物上更易聚集空气中的病毒、有毒重金属、酸碱性氧化物和有机污染物等。PM2.5会造成很多临床疾病的发生与进展,全球疾病负担研究表明,每年全世界范围内PM2.5导致的死亡数目高达315万。特别是对人体心脏与肺部的影响最大。近年来,PM2.5对心血管系统的影响越来越被人们所重视。由于PM2.5直径较小,可经人体气管支气管直接吸入至肺泡内,然后通过气血屏障进入到身体循环系统而致病,也有专家提出PM2.5进入到人体呼吸系统后,诱导巨噬细胞的包围吞噬,而后在血管内掉落,导致血管内皮的免疫反应,进而引发血管内皮免疫反应,导致心血管方面疾病。本研究分为两个部分,第一部分为临床部分,观察PM2.5暴露状况下对石家庄地区门诊和入院治疗的慢性心功能不全患者心脏超声指标和心率变异性等影响。第二部分为动物实验部分,利用PM2.5多功能气溶胶浓缩富集系统,对大鼠实施PM2.5在线口鼻暴露,相对气管内滴入PM2.5颗粒更符合自然条件暴露,观察PM2.5实验组和对照组的病理变化异同,同时应用免疫组化及Western-blot检测CRP及ICAM-1在两个组的表达以证明大鼠在暴露PM2.5情况下心肌组织受损的炎症反应有CRP及ICAM-1的参与。第一部分细颗粒物对慢性心功能不全患者心脏指标影响目的:观察细颗粒物对慢性心功能不全患者心脏超声与心率变异性指标的影响。方法:采用队列研究分析在石家庄市第一医院门诊或入院治疗的慢性心功能不全患者104例,患者分组:依据我国《环境空气质量指数（AQI）技术规定》、《环境空气质量标准》,其中0＜AQI≤50时AQI类别为优,级别为一级;50＜AQI≤100时AQI类别为良,级别为二级;100＜AQI≤150时AQI类别轻度污染,级别为三级;150＜AQI≤200时AQI类别中度污染,级别为四级;200＜AQI≤300时AQI类别重度污染,级别为五级;＞300时AQI类别严重污染,级别为六级,气象资料均来自石家庄市空气质量发布系统,监测内容包含CO、日平均温度、NO2、日平均相对湿度、03、SO2和PM2.5。把获取的PM2.5浓度数据换算成环境空气质量指数,依据实际获取PM2.5浓度状况,将患者分为两组,低暴露组（60例,0＜AQI≤100）和高暴露组（44例,AQI＞100）。记录患者临床资料状况,包含性别、年龄、合并症、心功能NYHA分级、心率、血压、每日户外活动时间等;检查并记录两组患者心脏彩超指标,包含左室短轴缩短速率（FS）、左心室射血分数（LVEF）和室间隔厚度（IVS）。检查并记录患者心率变异性（HRV）参数频域指标:高频功率-HF、低频功率-LF、超低频功率-VLF、低频功率/高频功率-LF/HF;时域指标:正常连续窦性RR间期差值的均方根（RMSSD）、正常心动周期的标准差（SDNN）。结果:低暴露组和高暴露组患者就诊前平均年龄、性别、每天户外活动时间、肥胖比例、吸烟史、糖尿病史、高血压病史、血脂异常病史、心功能分级和舒张压对比差异无统计学意义（P＞0.05）;分组实验后低暴露组和高暴露组患者收缩压分别为（134.52±11.86）mm Hg、（145.20±12.67）mm Hg,平均心率分别为（74.10±2.75）次/min、（78.65±2.50）次/min,对比差异有统计学意义（P＜0.05）。低暴露组和高暴露组患者FS分别为（26.86±3.15）%、（27.33±3.10）%,室间隔厚度分别为（12.29±2.20）mm、（11.95±2.83）mm,对比差异无统计学意义（P＞0.05）;低暴露组和高暴露组患者LVEF分别为（41.65±3.40）%、（37.10±3.82）%,对比差异有统计学意义（P＜0.05）。低暴露组患者频域指标HF、LF、VLF、LF/HF高于高暴露组,时域指标RMSSD、SDNN高于高暴露组,对比差异有统计学意义（P＜0.05）。小结:（1）PM2.5暴露可提高慢性心功能患者收缩压与24h平均心率;（2）PM2.5暴露会降低慢性心功能患者射血分数;（3）PM2.5暴露会降低慢性心功能患者心率变异性;第二部分细颗粒物对大鼠心肌损伤的机制研究目的:利用PM2.5多功能气溶胶浓缩富集系统,对大鼠实施PM2.5在线口鼻暴露,相对气管内滴入PM2.5颗粒更符合自然条件暴露,观察PM2.5实验组和对照组的病理变化异同,同时应用免疫组化及Western-blot检测CRP及ICAM-1在两个组的表达以证明大鼠在暴露PM2.5情况下心肌组织受损的炎症反应有CRP及ICAM-1的参与。方法:30只大鼠适应性饲养2周后按照随机数字表法分为两组,对照组和实验组,每组15只。对照组的15只大鼠呼吸空气净化系统中空气,每天4h,每周5d,连续3个月。实验组的15只大鼠暴露于PM2.5在线富集系统装置中,每天4h,每周5d,连续3个月。除非有大雨或沙尘暴,否则会影响浓缩效果。PM2.5富集系统可富集环境中PM2.5的浓度,约为实际环境浓度的10倍。观察大鼠心肌组织病理状况及电镜下病理状况,ELISA法检测大鼠心肌组织内IL-6、TNF-α、ICAM1、CRP表达,TBA法检测血清和心肌组织内MDA水平、WST-1检测血清和心肌组织内SOD、GSH-PX水平,免疫组化检测大鼠心肌组织内CRP、ICAM-1表达,Western-blot法检测心肌组织内CRP、ICAM-1蛋白表达。结果:对照组大鼠心肌组织未见异常,无炎症细胞浸润,无组织水肿等现象;实验组大鼠心肌组织明显水肿,有炎症细胞浸润,心肌间隙变宽。对照组大鼠心肌组织结构未见异常,实验组大鼠心肌组织核固缩,线粒体膜、脊融合,粗面内质网扩张,脱颗粒,细胞肿胀。实验组大鼠心肌组织内IL-6水平为（94.85±26.51）pg/ml,对照组的IL-6水平为（89.57±8.52）pg/ml,对比差异无统计学意义（P＞0.05）;实验组大鼠心肌组织内TNF-α水平为（29.05±3.40）pg/ml,对照组的TNF-α水平为（27.35±2.52）pg/ml,对比差异无统计学意义（P＞0.05）;实验组大鼠心肌组织内ICAM-1水平为（5611.72±3513.20）ng/ml,对照组的ICAM-1水平为（2698.08±872.81）ng/ml,对比差异有统计学意义（P＜0.05）;实验组CRP水平为（0.087±0.02）ng/ml,对照组的CRP水平为（0.067±0.05）ng/ml,对比差异有统计学意义（P＜0.05）;实验组大鼠血清SOD水平为（16.03±0.51）U/mg Pro,对照组的SOD水平为（17.00±0.16）U/mg Pro,对比差异无统计学意义（P＞0.05）;实验组大鼠血清MDA水平为（5.78±1.27）nmol/mg Pro,对照组的MDA水平为（6.70±1.93）nmol/mg Pro,对比差异无统计学意义（P＞0.05）;实验组大鼠血清GSH-PX水平为（2602.00±563.76）活力单位,对照组的GSH-PX水平为（2376.86±1140.68）活力单位,对比差异无统计学意义（P＞0.05）;观察组大鼠心肌组织CRP、ICAM-1阳性细胞比例分别为（42.28±6.05）%、（32.45±6.03）%,高于对照组的（15.86±3.72）%、（11.28±2.10）%,对比差异有统计学意义（P＜0.05）。小结:1.PM2.5暴露大鼠心肌组织炎症因子表达明显升高;2.PM2.5暴露大鼠血清与心肌组织中氧化应激无明显差异;3.PM2.5暴露诱导大鼠心肌组织ICAM-1、CRP表达上升可能为诱发心血管毒性的机制之一。