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三、空气污染影响心血管疾病的机制
尽管近20多年的流行病学研究证实了空气污染与心血管疾病之间的联系，尤其是高浓度PM2.5导致心血管疾病短期及长期致病率及死亡率增加，但关于其具体机制尚不清楚。颗粒物大气污染对心血管系统作用包括快速作用和长期慢性作用两大类：最快的作用是吸入颗粒物后数小时即可引起血管功能障碍，在慢性作用如动脉粥样硬化则需要数月甚至数年。
   颗粒物可能通过以下3条途径作用于心血管系统：1.颗粒物作用于肺部细胞，后者释放炎症介质（如细胞因子、免疫细胞、血小板）或血管活性分子（如内皮素，可能也包括组胺和微颗粒物）；2.颗粒物作用于肺上的受体或神经，从而干扰自主神经系统和心脏的节律；3.颗粒物（如UFP）或其成分（有机物、金属）直接进入血液循环作用于心血管系统。
  颗粒物损伤心血管系统导致心血管疾病的可能机制包括以下几个方面：
  1.炎症及氧化应激   吸入的颗粒物可诱发呼吸道炎症，尤其是PM2.5导致全身性炎症的产生，从而增加心血管疾病的风险。PM2.5能进入肺泡上皮细胞内，导致局部炎症及氧化应激，从而释放炎症介质如IL-6、IL-8及INF-a等至血液中。实验证实在暴露于颗粒物大气污染后，血液中的炎症因子如IL-6、IL-1、TNF、干扰素和IL-8等将升高，作用于肝脏则产生急性反应蛋白（例如C反应蛋白和纤维蛋白原），而IL-6和TNF在炎症反应中起关键作用，在损害心血管系统过程中起核心作用。
  2.凝血系统的异常激活    吸入颗粒物后，除激活炎症反应外，也会激活血小板，增加外周动脉和静脉的血栓发生率。血栓发生率升高主要与UFP有关，它直接进入血液循环产生作用，而较大的颗粒物无法通过肺-血屏障。研究显示，在人们接触一定量汽车尾气后24小时内易发生血栓事件，并证实血栓事件和组胺、血小板选择蛋白浓度增高相关，而和von Willebrand因子增多和内皮细胞损害无关。长期接触颗粒物大气污染导致的血栓风险增高并不只是和UFP有关，还和其他颗粒物及其成分导致的炎症因子（如IL-6）升高、TLR受体介导的细胞反应和由内皮细胞与血管平滑肌细胞分泌的组织因子增多相关。
  3.自主神经系统的失衡    正常情况下心脏节律由窦房结内具有自律性的细胞控制，空气污染会影响自主神经系统。动物实验显示心肌梗死后心力衰竭的大鼠在接触汽车尾气后心率变异性（HRV）下降，自发性室性心律失常增加，并发现与自主神经系统张力改变有关。PM2.5的急性暴露会刺激自主神经系统，从而增加心律失常及急性心脑血管事件，尤其是对老年人等易感人群。对多个研究的荟萃分析显示，PM暴露与心率变异性呈负相关，使心率变异性下降。心率变异性的下降直接反映心脏自主节律的异常，而这往往是心脏疾病发生的前奏。
  4.内皮细胞的损伤    血管内皮细胞受损是心血管疾病的重要病理生理基础，因此推测PM2.5损伤血管内皮是一种可能的机制。体外实验证实，用PM2.5体外处理血管内皮细胞24小时后，可观察到黏附分子及细胞凋亡。随着PM2.5浓度的增加，细胞死亡率增加，提示PM2.5可能通过损伤血管内皮从而导致心血管疾病的发生发展。最近研究提示，某些金属成分在PM2.5损伤血管内皮细胞从而导致心血管疾病的过程中起着非常重要的作用。      （未完待续）