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目的通过研究污染(PM2.5>150μg/m3)、清洁空气条件下,健康人尿液中巯基尿酸含量的不同,筛选PM2.5暴露快速检测指标以反映雾霾对人体健康的影响,以期指导未来代谢组、转录组和基因组等组学与中医药学防护雾霾损伤的研究。方法招募无吸烟史的健康志愿者100例,年龄分布在18至27岁之间,根据气象局预报选定PM2.5>150μg/m3的时间,将符合纳入标准的受试者按1：1的比例随机分为两批次,第一批为2015年7月26日(夏季组),第二批为2015年12月7日(冬季组),全天屈臣氏蒸馏水、雅培全安素按需使用,采用相同的方案进行实验。受试者晨起空腹至实验地点(8：00,即检测点1)并采集中段尿,FA(便携式正压空气净化设备)佩戴4小时(8：00-12：00)并于12：00(即检测点2)采集中段尿,PM2.5暴露3小时(12：00-15：00)并于15：00(即检测点3)采集中段尿,FA佩戴4小时(15：00-19：00)并于19：0(即检测点4)采集中段尿。采用On-line SPE-LC-MS/MS法(在线固相萃取二维液相色谱串联质谱法)测定尿中SPMA (S-phenylmercapturic acid,苯巯基尿酸)、HPMA [3-hydroxypropylmercapturic acid,N-乙酰基-S-(3-羟基丙基)半胱氨酸]、HMPMA [3-hydroxy-l-methylpropylmercapturic acid,N-乙酰基-S-(3-羟基丙基-1-甲基)半胱氨酸]、CEMA [N-acetyl-S-(2-nitrile ethyl)-L-cysteine,N-乙酰基-S-(2-腈基乙基)-L-半胱氨酸]及HEMA [N-acetyl-S-(2-hydroxy ethyl)-L-cysteine,N-乙酰基-S-(2-羟基乙基)-L-半胱氨酸]的含量。采用EXCEL记录检测结果,采用IBM SPSS Statistics 23统计软件进行统计分析,比较不同空气条件下各检测点尿液中的巯基尿酸含量。结果实验中HPMA和SPMA两种巯基尿酸代谢物在检测点1和检测点2均有统计学上的显著性差异(P<0.05),其余3种物质CEMA、HEMA和HMPMA在分组比较和全样本比较中没有体现出一致性的统计学差异(P>0.05)。这5种巯基代谢产物的变化趋势总体呈下降趋势。此5种代谢产物总体(夏季和冬季)上在检测点1与检测点3均有统计学上的显著差异(P<0.05),而夏季与冬季单批次内的某些指标并无统计学上的显著性差异(P>0.05)。对所有数据统计结果显示检测点2与检测点3的含量无一致的统计学差异。结论1.通过PM2.5对人体尿液中5种巯基尿酸含量影响的探索,筛选到了两种可供选择的检测指标：HPMA和SPMA。这两个指标分别是人体吸入丙烯醛和苯的标志性代谢产物。因此二类物质对人体有公认的健康损害或致癌作用,故HPMA和SPMA在人体尿液中的含量水平可一定程度反映这些物质对人体的损害程度。通过测定尿液中HPMA和SPMA水平,可评价人体吸入污染空气中丙烯醛和苯的含量。2.人体摄入丙烯醛和苯类有害物质有多种途径,包括饮食饮水和室内空气污染(装修、家具)等,相对于其他因素,自然环境下污染空气中含量较低,易受其他途径摄入因素的干扰,故针对真实世界中研究雾霾对人体健康效应的实验,必须控制非空气源相关物质的摄入,才能反映真实的情况,因此需要控制饮食饮水。本实验采用的雅培全安素饮食及屈臣氏蒸馏水可作为参考。3.FA作为便携式正压空气净化设备,可以制备达到PM2.5为0μg/m3水平的清洁空气,完全满足实验要求,是进行此类实验重要的条件控制方式,值得在后续实验中继续应用并推广4.针对雾霾对人体急性影响的研究,通过实验证明,短时间(3小时)暴露不足以使检测点3达到检测点1的水平。考虑正常生活条件下,人体摄入相关有害物质的途径多样,仅保留空气源类物质很有可能根本无法稳定达到检测点1的水平。因此,下一步探索可接受的有效暴露水平成为进一步研究的关键。但是可以肯定的是在不人为增加污染物浓度、保证真实世界的前提下,必须延长暴露时间。5.本实验是雾霾对于人体健康影响研究的一个具体切入点,在此基础上,可不断深入探索开拓代谢组、转录组和基因组等组学与中医药学防护雾霾损伤的研究。6.此研究也初步建立了包含实验条件控制(饮食饮水、清洁空气)和实验指标检测在内的空气污染健康效应研究平台,是具有极大成长性和外延性的研究平台建设模式,值得进一步扩大研究范围、增加研究深度。