PM2.5会引发哮喘吗？【中国科讯】

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世界哮喘日

1998年12月11日，在西班牙巴塞罗那举行的第二届世界哮喘会议的开幕日上，全球哮喘病防治创议委员会与欧洲呼吸学会代表世界卫生组织提出了开展世界哮喘日活动，并将当天作为第一个世界哮喘日。

从2000年起，世界哮喘日定为每年5月的第一个周二，此后每年都有相关的活动举行。

今天距世界哮喘日的确定已18年，然而，近年来，哮喘的发病率呈不断上升趋势，尤其是儿童哮喘发病率增加显著。

据统计，我国大约有3000万哮喘患者，平均患病率为2.1%，而且90%以上患者没有接受正规治疗。

哮喘病已成为我国第二大呼吸道疾病，而中国更是哮喘病死率最高的国家之一。^[1]

哮喘患病率缘何居高不下？

呼吸科专家解释，这与近几年来不断加重的空气污染有很大关系，而PM2.5便是导致哮喘病高发的一个重要原因。 尤其是连续的雾霾天气，各大医院呼吸科门诊因哮喘发作就诊的患者明显增多。^[2]

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认识哮喘

支气管哮喘是一种慢性气道炎症性疾病。这种慢性炎症与气道高反应性的发生和发展有关。

哮喘的发病是遗传和环境两方面因素共同作用的结果。临床上表现为反复发作的喘息、气急、胸闷、咳嗽等症状，常在夜间和(或)清晨发作、加剧，大多数患者可经药物治疗得到控制。

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认识PM2.5

PM2.5是指空气动力学直径在2.5 μm以下的大气颗粒物，又称细颗粒物，主要由人为排放造成，分为直接排放和间接排放。

• 直接排放主要来自化石燃料燃烧、生物质燃烧、垃圾焚烧和汽车尾气排放。

• 间接排放是由 SO₂、 NO_x、 NH₃ 和挥发性有机物等在大气中经过复杂的物理、化学变化产生的二次颗粒物引起的。

PM2.5粒径小，比表面积大，活性强，易附带有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，对人体健康和大气环境质量的影响非常大。^[3]

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PM2.5对哮喘发生、发展的影响

关于PM2.5对哮喘发展及急性加重的研究表明，PM2.5引发炎症和免疫反应、氧化应激和损伤、气道重塑、并增加人体对吸入过敏原的敏感性，这些都是哮喘的重要诱因。^[4]

（1）炎症和免疫反应

哮喘是由多种炎症细胞、化学分子、细胞因子共同参与的慢性炎症反应。

暴露于PM2.5诱导机体肺泡巨噬细胞释放炎症介质是肺部炎症和变态反应性疾病的重要发病机制。PM2.5可诱导局部和全身的炎症反应，引起Th1/Th2通路失衡，导致TH2通路为主的炎症。

（2）氧化应激和损伤

氧化应激和损伤是PM2.5引起哮喘的另一重要机制。

PM2.5诱导肺泡巨噬细胞产生氧自由基（ROS），ROS通过增加气道反应性和直接刺激气道黏膜引起组胺释放而参与哮喘的发病机制，而哮喘恶化时又会产生更多的ROS。

另外，ROS引起线粒体肿胀、碎片化等异常结构改变，抑制线粒体内超氧化物歧化酶、钠钾泵、钙泵等的活动，提高丙二醛水平，同时引起线粒体脂质过氧化，线粒体的损害可进一步引起肺损伤，导致哮喘恶化。

同时，PM引起细胞膜不饱和磷脂酰胆碱含量下降，降低细胞膜流动性，进一步导致细胞功能和信号转导机制受损。

PM引起的ROS被证实可诱导氧化还原敏感性转录因子产生，这些因子可促进促炎因子的释放，如IL-6，IL-8，介导PM相关的炎症损伤。

（3）气道重塑以及对吸入过敏原敏感性增加

长期吸入PM2.5，免疫细胞及其细胞因子诱发炎症，反复刺激气道时可导致气道壁结构和功能改变，表现为气道管腔狭窄、细胞外基质过度沉积、间质组织纤维化、气道平滑肌细胞增生肥大而导致气道重塑。

PM可通过不同机制增强个体对吸入过敏原的敏感性，如PM附带的过敏原沉积于气道后，可诱导机体发生氧化应激反应，损伤上皮细胞，增加细胞通透性。

另外，PM可通过化学调节作用引起蛋白抗原性增强等。气道炎症、氧化应激及气道重塑均为哮喘的特征性表现。

因此，暴露于PM2.5能引起哮喘的急性加重甚至引起哮喘发病。

（4）遗传因素

目前普遍认为哮喘是由多基因所致的复杂遗传病。

调控氧化应激、炎症和免疫反应、气道重塑等机制的基因差异性能够更好的说明暴露于PM后更易出现哮喘急性加重或发病。

抗氧化酶基因独特的多态性，如谷胱甘肽S转移酶基因，GSTM1和GSTP1，能够降低机体在污染物的刺激下出现哮喘反应的风险。

研究证实携带有GSTP1rs1138272或者rs1695次要等位基因的儿童增加了空气污染相关哮喘的发生率。空气污染物引起气道的氧化损伤，从而导致气道炎症和气道重塑，这些改变在存在易感基因的人群中能够引起哮喘。

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全球PM2.5防治现状

综上所述，PM2.5与哮喘的发病机制及症状之间存在肯定的联系。

目前，针对PM2.5的研究主要包括对PM2.5的监测、来源探究、防治，以及PM2.5对能见度、人类健康的影响、环境行为等。

而对于PM2.5的防治，主要以防为主，从源头上控制污染的产生。

除此之外，还需要制定合理的政策，利用法律和经济等手段，减少污染物的排放；同时转变发展方式，实现经济发展和环境保护的双赢。

（1）PM2.5防治技术专利申请概况

从PM2.5防治技术的专利申请情况来看^[3]，PM2.5防治技术重点在防，涉及过滤除尘、微环境净化装置、污染监测、机械除尘、湿式除尘、催化转化等方面。

2006年以来，中国在该领域的专利数量急剧上升，跃居至全球第一，占全球专利数量的一半以上，但是仍缺少高价值的专利。核心技术专利主要集中在美国和韩国。

（2）美国PM治理路径与经验

颗粒物的减排与治理关键在于相关的政策和法律措施的制定和实施。

在发达国家有成功的颗粒物污染治理的经验，下图是美国空气颗粒物治理的路径，主要通过颁布一系列法规和实施严格的污染控制措施，采用清洁的原材料和生产方式等，来控制颗粒物的排放。

EPA预估，到2025年，全美PM2.5日均值可以降至12 μg/m³以下。

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PM2.5防治对哮喘的意义

鉴于PM2.5对健康的影响，对PM2.5的健康效应进行长期而深入的研究，对有针对性的采取措施控制大气PM2.5污染、降低其对人体健康的不良影响、促进环境健康决策的制定等意义深远。

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[1] http://www.pm25.com/news/144.html

[2] 马晓燕. PM2.5与哮喘关系的研究进展. 环境与职业医学. 2015,(32)3.

[3] 国科图产业技术情报（39）

[4] 贾雪红. PM2.5与支气管哮喘. 疾病监测. 2015.05.

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