近年来,我国华北地区多个省市地区连续出现多次大范围雾霾天气。严重的空气污染,它直接、间接地导致了多种人类疾病的发生,如呼吸系统疾病、心血管疾病以及癌症。大气颗粒物,尤其是空气动力学直径小于等于2.5微米的细颗粒物(PM2.5),具有体积小、比表面积大、穿透力强、负载的污染物多,因此对人类健康危害极大。越来越多的毒理学研究表明,PM2.5能够诱导细胞毒性作用的发生,如氧化应激、DNA损伤,炎症反应。炎症反应是吸入性PM2.5引起人体的主要不良反应,也是大多数PM2.5暴露相关疾病的关键诱因。PM2.5的细胞毒性大小更易受其吸附污染物的成分影响,不同地区、时空具有很大的差异。在华北地区,秋冬季的PM2.5浓度远高于夏季,这是由于当地在冬季取暖的化石燃料增多,加上温度较低,PM2.5在空气中滞留时间更长。此外,秋冬季PM2.5中吸附的污染物负荷量比夏季要高的多,也会表现出更高的毒性作用。因此,需要我们尽快的找出PM2.5中的关键毒性成分,并揭示出其与健康影响之间的联系。然而,目前在不同的流行病学研究上,关于PM2.5与呼吸系统疾病存在一定偏差,其结果的不一致性是由于PM2.5的成分在不同的时间、空间下具有很大的差异,PM2.5的健康威胁呈现较强的区域复合型特征。因此,确定PM2.5中关键的毒性成分并揭示其诱导细胞毒性的机制就显得尤为重要。在这次研究中,我们拟解决以下科学问题。第一,根据济南PM2.5的监测以及对其中的污染物成分进行分析,构建的PM2.5模型颗粒物库上负载的各种金属离子中,什么成分对PM2.5诱导细胞炎症的贡献最大?第二,非编码RNA,尤其是circRNA,是否能调控PM2.5诱导的人支气管上皮细胞（16HBE）的炎症反应,以及调控的机制是什么?在本研究中得出的主要结果如下,1)首先我们利用PM2.5采样器采集到了济南市区的PM2.5颗粒,并将其提取消解完成后,利用ICP-MS进行污染物成分分析。我们选取了美国的EPA标准中包含的潜在致癌金属元素一共12种作为检测对象。检测结果显示PM2.5中金属含量最多为Zn元素与Cu元素,但目前我国及WHO对Zn、Cu金属元素的大气限值没有进行特别说明。Cd的含量略高于WHO规定的5 ng/m~3标准,As的浓度8 ng/m~3也略超过了规定的6 ng/m~3的限值,Pb、Ni,V均在WHO规定的正常标准之下。2)利用PM2.5模型颗粒物库,进行体外细胞实验,我们发现,在环境相关浓度下,负载Zn2+的PM2.5模型颗粒物能够引起较为明显的炎症反应,而单独暴露相同剂量下的Zn2+或C纳米颗粒物均未显示出明显毒性作用。进一步的机制探讨发现,负载Zn2+的PM2.5模型颗粒物是通过上调circ＿0008553来引起ROS介导的16HBE细胞炎症反应。我们的结果为PM2.5暴露人体后的早期检查、健康风险评价和治疗提供实验依据,也为未来PM2.5的针对性防治调控具有重要的提示意义。