目的1、通过检测PM2.5上的金属元素的个体暴露水平,分析其主要污染元素、污染程度和来源。2、通过分析PM2.5上的金属元素的个体暴露水平与动脉粥样硬化指数的关系,评估PM2.5及其金属组分对心血管的损害,为评价细颗粒物组分与健康风险提供科学依据。3、通过分析PM2.5上的金属元素的个体暴露水平与8-OHdG、炎性细胞因子和FIB水平的关系以及各生理指标与动脉粥样硬化指数的关系,探索PM2.5的金属组分致动脉粥样硬化的可能机制。方法2011年冬季采用系统抽样的方法从天津市两个社区选取60岁以上的老年人作为研究对象,排除有心血管疾病的对象,最终将80名研究对象纳入研究模型。用ICP-MS分析细颗粒物中金属元素的水平,用ELISA分析尿中8-OHdG的水平,用免疫磁珠法测定血液中炎性细胞因子的水平,用Clauss凝固法检测血浆纤维蛋白原(FIB)的水平,用血浆酶法测定甘油三脂(TG)的水平,用特异性抗体直接测定法检测高密度脂蛋白(HDL-C)的水平；根据公式计算动脉粥样硬化指数(AIP),用因子分析和富集因子分析方法分析细颗粒物上的主要污染金属元素的污染程度和来源；用t检验分析各生理指标水平按照性别、吸烟、饮酒状况分组后的组间的差异；用Spearman函数分析细颗粒物上金属元素浓度、8-OHdG.炎性细胞因子和FIB和AIP之间的相关性；用多元logistic回归分析金属元素对AIP升高风险的影响以及8-OHdG、炎性细胞因子和FIB对AIP的影响。结果1.PM2.5的个体暴露浓度为(169.78±97.84)μtg/m3。15种元素浓度水平最高的是A1(M=3.29μg/m3),最低的是V(M=4.06E-3μg/m3),元素浓度按照顺序递减依次为Al> K> Fe> Ca> Mg> Ti> Zn> Cr> Pb> Cd> Cu> Mn> Ni> As> V.其中A1、Ca、Fe、Mg、K的浓度中位数均超过了1μg/m3,是PM2.5中含量最高的元素。2.15种元素的因子分析共提取出2个主因子,主因子1中载荷较高的元素有K、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Cr,主因子2中载荷较高的元素有Al、Ca、Fe、Mg、Ti,结合冬季气候特点和人群活动特点,我们认为PM2.5上的K、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Cr元素的污染主要是来自于烹调、香烟烟雾以及室外的燃煤、机动车、燃油、冶金化工等污染；Al、Ca、Fe、Mg、Ti元素的污染主要是来源于室外的风沙扬尘以及室内打扫、清洁。3.富集因子分析结果显示：Ca、Fe、Mg、Ti、K的富集因子显著大于1,表明这些元素在大气中已被富集,Cd、Cu、Zn、Pb等元素的富集因子EF<I,表明这些元素在气溶胶中贫乏,含极低。结合冬季气候特点和人群活动特点,我们认为A1、Ca、Fe、Mg、Ti元素的污染主要是来源于室外的风沙扬尘以及室内打扫、清洁；K污染主要来源于香烟烟雾、烹调。4.按照性别、吸烟饮酒状况分组分别分析PM2.5上的金属元素对各生理指标的影响。在女性、不吸烟、不饮酒人群中均发现了Fe与IL-6的水平具有正相关性,相关系数分别为0.304、0.322、0.285(P<0.05),Mn与IL-1β的水平具有正相关性,相关系数分别为0.351、0.298、0.265(P<0.05)；在男性、不吸烟、不饮酒人群中均发现了V与FIB的水平具有正相关性,相关系数分别为0.403、0.343、0.257(P<0.05)；在女性和不吸烟人群中均发现了Zn、Pb与8-OHdG的水平呈正相关。多元logistic回归分析未得出有统计学意义的结果。5.按照性别、吸烟饮酒状况分组分别分析各生理指标对AIP的影响。结果发现饮酒人群中,IL-1β、IL-6、IL-10、IFN-γ均与AIP的水平呈强相关性,相关系数范围为0.681-0.800；男性IL-6、IL-8、IFN-γ的水平均与AIP的水平呈正相关(P<0.05)。调整了性别、年龄、BMI和吸烟、饮酒等混杂因素后进行多元logistic回归分析,未得出有统计学意义的结果。6.按照性别、吸烟饮酒状况分组分别分析PM2.5上的金属元素对AIP的影响,在男性、不吸烟、不饮酒人群中均发现了Ca浓度与AIP呈负相关,相关系数分别为-0.444、-0.332、-0.268(P<0.05)；吸烟人群的V浓度与AIP呈较强的正相关性,相关系数为r=0.663,P<0.05；K、Cd、Pb均发现与AIP有负相关。多元logistic回归分析发现,高风险组的Ca的暴露水平的OR(95%CI)值为0.222(0.056,0.871),P<0.05。结论1、因子分析和富集因子分析显示个体PM2.5暴露的金属污染元素主要有Al、Ca、Fe、Mg、Ti、K元素,结合冬季气候特点冬季,我们认为个体PM2.5上载带金属污染元素暴露主要来源于室外的风沙扬尘以及室内打扫、清洁、香烟烟雾、烹调等。2、细颗粒物上的金属元素Al、Ca、Fe、Pb、Mn、K、V等均与AIP值有一定的关联性,这些元素可能参与动脉粥样硬化的发生发展。3、细颗粒物上的元素Ca、K、Pb等可能通过提高机体氧化应激状态,Al、Fe、 Mn、K、Pb等可能通过调节炎性细胞因子的水平,V可能通过改变凝血状态,参与动脉粥样硬化的发生发展。