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由于多种复合型建筑和装饰材料以及日常有机生活用品的使用,使得室内挥发性有机物(VOCs)为主的化学性污染越来越严重,而目前针对室内空气污染的健康评价,主要采用室内空气污染物的浓度、居住人员的健康问卷调查及单一污染物的毒性研究,缺乏能够反映复合污染健康风险的综合性评价指标。本项目通过建立典型室内空气污染物的复合暴露染毒小鼠的实验动物模型,研究吸入室内空气典型污染物致小鼠的呼吸系统毒性、免疫毒性、遗传毒性及其分子机理,为人群健康检测提供灵敏的效应生物标志物,同时也为修订和完善室内空气污染相关标准提供科学依据。主要内容包括：(1)建立室内挥发性有机物短期复合染毒模型(甲醛+苯+甲苯+二甲苯),设置对照组和4个不同剂量复合VOCs暴露组,依次是室内空气质量标准浓度的10、30、50、100倍。对小鼠进行连续10天,每天2小时的呼吸暴露染毒,研究VOCs对小鼠的氧化应激、免疫、呼吸和血清生化毒性的影响。结果发现,VOCs暴露对小鼠的肺和肝脏产生了氧化损伤、引起了脾的T细胞免疫功能异常、影响了肺灌洗液(BALF)中白细胞介素-6(IL-6)、神经营养因子-3(NT-3)、P物质水平和炎症细胞数量,并且也对血清生化和血常规方面产生了影响。小鼠肝、肺脏中活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)水平、脾细胞CD4+CD3+(%)、CD4+CD3+/CD8+CD3+的比率与VOCs浓度之间存在剂量-效应的正相关关系,肝脏组织的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、肺脏组织的谷胱甘肽(GSH)、脾细胞CD8+CD3+(%)比率与VOCs浓度之间存在剂量-效应的负相关关系。结果提示：小鼠肝和肺脏中ROS水平、肝脏组织的GSH-Px、脾细胞的淋巴细胞亚群比率可作为复合VOCs短期暴露的敏感效应生物学标志物；复合VOCs短期暴露气道炎症机制主要可能是通过NO信号路径和ROS来诱导的,同时NT-3可以介导保护机制来抑制这种炎症。(2)利用miRNA芯片技术来获得VOCs复合暴露引起的肺组织的高通量生物信息变化,分析比较了miRNA差异表达,探讨特异性生物标志物,并对差异表达的miRNA预测靶基因,进行其生物学功能和影响路径(Pathway)分析,同时用ELISA来检测BALF中白细胞介素-8(IL-8)的含量。实验设置对照组和3个不同剂量的复合VOCs(甲醛+苯+甲苯+二甲苯)暴露组,依次是室内空气质量标准浓度的30、50、100倍,对小鼠进行连续10天,每天2小时的呼吸暴露染毒。结果发现,与对照组比较,染毒组1,2,3分别有96、68、18个miRNA上调表达,有662、592、11个miRNA下调表达。在表达差异的miRNA中,染毒组1,2,3同时上调表达的miRNA有6个,均下调表达的只有1个；有1个miRNA在染毒组1,2上调表达,在染毒组3下调表达。另外,IL-8在暴露组也显著升高。结果提示：可以优先考虑mmu-miR-5105作为小鼠肺脏VOCs复合暴露的敏感miRNA分子标志物；mmu-miR-494、mmu-miR-744、mmu-miR-335-5p和VOCs浓度间存在负相关关系；通过计算机网络分析预测miRNA靶基因发现,VOCs复合暴露可能潜在导致癌症和气道炎症的发生,IL-8的ELISA检测结果证实了VOCs复合暴露引起了气道炎症。(3)建立长期暴露、较低浓度室内VOCs复合染毒模型(甲醛+苯+甲苯+二甲苯),设置对照组和4个不同剂量复合VOCs暴露组,依次是室内空气质量标准浓度的1/2、1、5、10倍。对小鼠进行连续90天,每天2小时的呼吸暴露染毒,观察亚慢性的VOCs复合暴露对小鼠的氧化应激、免疫、呼吸、遗传和血清生化毒性。结果发现,复合VOCs的亚慢性暴露对小鼠肺产生了氧化应激作用、导致了Thl和Th2细胞因子的紊乱,提高了BALF中嗜酸粒细胞趋化因子(Eotaxin)和神经生长因子(NGF)水平以及炎症细胞数量,激发了血清IgE抗体的产生,抑制了脾细胞CD8+T细胞亚群比例,对肝细胞产生了遗传毒性,影响了血清和全血部分指标。小鼠肺脏组织总抗氧化能力(T-AOC)、 GSH-Px与VOCs浓度之间存在剂量-效应的负相关关系；小鼠脾细胞CD4+CD3+/CD8+CD3+的比率、BALF的白介素-4(IL-4)水平、彗星实验的肝脏细胞DNA损伤的标志物尾距(TM)以及DNA-蛋白质交联的标志物TM与复合VOCs浓度之间存在剂量-效应的正相关关系。结果提示：小鼠肺脏组织T-AOC.脾细胞CD4+CD3+/CD8+CD3+的比率、BALF的IL-4水平、彗星实验肝脏细胞DNA损伤标志物TM以及DNA-蛋白质交联标志物TM可作为较低浓度复合VOCs亚慢性暴露的敏感效应生物学标志物;VOCs亚慢性暴露肺部炎症的部分机制可能是由于ROS和来自于被激活的炎症细胞释放的炎症因子来介导的。(4)建立颗粒物+金黄色葡萄球菌+VOCs(甲醛+苯+甲苯+二甲苯)短期暴露复合染毒模型,设置对照组和6个染毒组,依次为颗粒物组、金黄色葡萄球菌组、颗粒物+金黄色葡萄球菌组、颗粒物+金黄色葡萄球菌+VOCs(10倍室内空气质量标准)组、颗粒物+金黄色葡萄球菌+VOCs(50倍室内空气质量标准)组、颗粒物+金黄色葡萄球菌+VOCs(100倍室内空气质量标准)组,对小鼠进行连续10天,每天2小时的呼吸暴露染毒,观察VOCs+颗粒物+金黄色葡萄球菌的复合暴露对小鼠的氧化应激、炎症因子及8羟基鸟嘌呤(8-OHdG)的影响。结果发现,三种物质的复合暴露影响了小鼠的正常生长发育、对小鼠肺产生了氧化性损伤；肺组织匀浆中MDA、T-AOC、NO以及GSH/GSSG比率在复合暴露下表现较敏感,其中T-AOC与复合VOCs浓度之间存在一定的剂量-效应关系;三种物质的复合暴露也对小鼠呼吸道产生了炎症效应,且其毒性效应大于单一物质的毒性效应；同时复合暴露也显著影响了小鼠血清8-OHdG水平。结果提示：小鼠肺脏的T-AOC、BALF中IL-4和IL-8水平可作为颗粒物、金黄色葡萄球菌与VOCs三者复合暴露情况下的敏感效应生物学标志物。