季节性变化与人为活动影响下PM2.5对不同类型巨噬细胞的毒性作用及机制研究

这篇研究揭示了PM2.5的季节性化学组分差异（夏季金属含量最高，冬季多环芳烃/PAHs为主）及其对巨噬细胞的极化影响（促炎M1型极化），并鉴定出Fe、Ti、Co、Sb四种金属为关键毒性因子。结合COVID-19封锁期数据，阐明了人类活动通过改变PM2.5组分（如Level 2警报期间金属浓度升高）加剧免疫毒性（ROS升高、细胞凋亡）的机制，为空气污染健康风险评估提供了新依据。

　　

Highlight

空气污染中的颗粒物（PM）因其潜在健康影响成为环境焦点，其生物毒性随季节和人类活动波动。本研究聚焦PM_2.5（粒径<2.5μm）对巨噬细胞的毒性差异：夏季样本含最高金属浓度（铁/Fe、钛/Ti等），冬季则富集多环芳烃（PAHs）。暴露实验显示，PM_2.5驱动巨噬细胞向促炎M1型极化，触发炎症因子风暴、活性氧（ROS）爆发及细胞周期阻滞。

Chemical composition analysis of particulate matters in four seasons

PM_2.5的金属与PAHs含量呈现显著季节性波动（单位μg/mg）。夏季金属总量居首（夏季>秋季>春季>冬季），而PAHs则在冬季样本中独占鳌头。这种组分差异直接关联后续生物毒性实验的结果。

DISCUSSION

PM吸附的化学物质（如金属和PAHs）会因环境因素（日照、温度）发生二次反应，产生活性自由基。本研究发现四种关键金属（Fe、Ti、钴/Co、锑/Sb）——主要来自道路扬尘和车辆排放——与PM_2.5毒性呈强相关性。COVID-19二级警报期间采集的样本因金属浓度升高，对巨噬细胞表现出更强杀伤力。

CONCLUSION

相较于工业排放，交通相关PM_2.5因贴近人类活动更需警惕。研究证实环境因素（季节更替）与人为活动（如疫情封锁）通过改变PM组分（特别是Fe-Ti-Co-Sb四金属组合）调控其生物毒性，为制定精准污染防控策略提供了分子靶点。