美國研究：長期空氣污染暴露與晚年身體殘疾

（一）來自美國國家環境健康科學研究所和國家老齡化研究所

背景： 殘疾是老年人整體身體健康的關鍵標志，通常先于慢性疾病。盡管空氣污染是多種慢性病的風險因素，但它與身體殘疾的關系尚未得到很好的表征。美國研究的數據來自健康與退休研究（HRS）代表美國老年人的大型隊列中調查了空氣污染物與身體殘疾的關聯。

方法： 美國研究的數據來自健康與退休研究（HRS）使用了 2000 年至 2016 年期間從健康和退休調查的受訪者那里收集的關于日常生活 （ADL） 殘疾事件活動的兩年一次數據。作為認知健康和衰老的環境預測因子研究的一部分，他們估計了 10 年平均 PM2·5下午10-2·5、二氧化氮 （NO2）和臭氧 （O3） 在每次調查前使用時空預測模型在參與者住所的濃度。他們使用時變加權 Cox 模型來估計空氣污染每四分位增加事故身體殘疾的風險比 （HRs），并對混雜因素進行詳細調整。

發現： 在 15 411 名 65 歲及以上的受訪者中（平均年齡 70·2 [SD 6·5] 歲;55% 為女性，45% 為男性），48% 的受訪者報告在平均 7·9 年的隨訪期間新出現 ADL 殘疾 （SD 4·7）。在調整的模型中，他們發現 PM 濃度較高導致 ADL 殘疾的風險更大2·5（HR 1·03/3·7 μg/m3 [95% CI 0·99-1·08]，p=0·16），PM10-2·5（1·05/4·9 μg/m3 [1·00-1·11]，p=0·022）和 NO2（每 7·5 ppb 1·03 [0·99-1·08]。p=0·064），盡管并非所有這些關聯都具有統計學意義。相比之下，O3與 ADL 殘疾風險較低相關 （0·95/3·7 ppb [0·91-1·00]，p=0·030）。在多污染物模型中，顆粒物的關聯類似于單污染物模型10-2·5（1·05/4·9 μg/m3 [1·00-1·11]，p=0·041）和 O3（每 3·7 ppb 中 0·94 [0·88-1·01]，p=0·083）。

美國研究的數據來自健康與退休研究（HRS），研究結果表明，空氣污染可能是晚年身體殘疾的一個被低估的風險因素，盡管還需要更多的研究。

（二）臭氧與PM2.5復合型動物吸入暴露染毒實驗方案
一、引言
臭氧（O?）和PM2.5是常見的大氣污染物，單獨暴露已證實對呼吸系統、心血管系統及免疫系統具有毒性作用。然而，實際環境中污染物常以復合形式存在，其聯合毒性機制尚不明確。本研究擬利用北京元森凱德生物技術有限公司研制的【臭氧動物暴露裝置】和 【PM2.5動物吸入暴露染毒裝置】，建立復合暴露模型，系統評價臭氧與PM2.5的聯合毒性效應，為環境健康風險評估提供科學依據。

二、實驗材料與設備
1. 實驗動物
   - 品系：SPF級C57BL/6小鼠（或SD大鼠）  
   - 數量：80只（雌雄各半，隨機分組）  
   - 飼養條件：溫度22±2℃，濕度50±10%，12小時光暗循環，自由飲食飲水。
2. 核心實驗儀器設備
   - 臭氧動物暴露裝置（制造商：北京元森凱德生物技術有限公司YSKD）：臭氧濃度范圍0.1~10 ppm，精度±0.05 ppm。  
   - PM2.5動物暴露染毒裝置或小動物細顆粒物或懸液的肺氣管遞送裝置（制造商：北京元森凱德生物技術有限公司YSKD）：可發生燃煤源、尾氣源或標準粉塵PM2.5，濃度范圍50~1000 μg/m3，粒徑分布0.1~2.5 μm。  
   - 復合暴露染毒艙：支持臭氧與PM2.5同時或分時段暴露，配有氣體混合均勻系統。
3. 檢測儀器
   - 臭氧濃度監測儀（紫外吸收法）  
   - PM2.5實時監測儀（激光散射法）  
   - 生化分析儀（ELISA、RT-PCR、流式細胞儀等）  
   - 病理切片系統（HE染色、免疫組化）。

三、實驗設計
1. 實驗分組

注：暴露周期為28天，可根據預實驗結果調整。
2. 復合暴露模式
- 同步暴露：臭氧與PM2.5同時通入暴露艙，確保氣體混合均勻（需驗證兩污染物無化學反應干擾）。  
- 分時段暴露：上午臭氧暴露3小時，下午PM2.5暴露3小時（模擬晝夜污染特征）。
四、預期的研究成果
1. 明確臭氧與PM2.5復合暴露的協同或拮抗效應。  
2. 揭示復合污染致肺損傷的關鍵通路（如氧化應激-炎癥級聯反應）。  
3. 為修訂環境空氣質量標準提供實驗依據。

北京元森凱德生物技術有限公司 研制生產的動物霧化吸入給藥儀器，主要包括主要包括大/小動物肺部氣管直接遞送裝置（動物氣道霧化針）、動物口鼻吸入、僅鼻腔給藥、全身式暴露染毒、動物煙氣/PM2.5染毒系統、粉塵氣溶膠發生器、臭氧動物暴露裝置、小動物可視化喉鏡，動物高低壓氧艙，此外給客戶多樣化提供自動型實驗動物an'le'si系統（窒息系統、二氧化碳安樂處死箱），實驗動物除臭暫存系統，巴馬香豬皮，NGI Gentle Rocker智能洗盤裝置，NGI新一代撞擊器和ACI安德森撞擊器的校驗與檢測。
 
附：北京元森凱德生物技術有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），簡稱元森凱德（YSKD），2013年成立于北京中關村科技園，是一家專業從事生命科學類實驗儀器研制、生產與銷售的科技創新型企業。服務毒理學、藥理學、免疫學、生物安全、大氣污染物、化學物質毒性鑒定、臨床前藥物開發與安全性評價、呼吸系統、環境與健康等領域。

部分用戶案例：哈佛大學，麻省理工學院，新加坡國立大學，瑞士蘇黎世聯邦理工學院，中國科學院上海藥物研究所，中國中醫科學院中藥研究所，麗珠醫藥集團股份有限公司，康龍化成（寧波）生物醫藥有限公司，中日醫院呼吸病學研究中心/中日友好臨床醫學研究所，北京中醫藥大學，中國藥科大學，沈陽藥科大學，復旦大學，浙江大學，四川大學，中南大學湘雅醫學院等