美国研究：长期空气污染暴露与晚年身体残疾
 
（一）来自美国国家环境健康科学研究所和国家老龄化研究所
背景： 残疾是老年人整体身体健康的关键标志，通常先于慢性疾病。尽管空气污染是多种慢性病公认的风险因素，但它与身体残疾的关系尚未得到很好的表征。美国研究的数据来自健康与退休研究（HRS）代表美国老年人的大型队列中调查了空气污染物与身体残疾的关联。
方法： 美国研究的数据来自健康与退休研究（HRS）使用了 2000 年至 2016 年期间从健康和退休调查的受访者那里收集的关于日常生活 （ADL） 残疾事件活动的两年一次数据。作为认知健康和衰老的环境预测因子研究的一部分，他们估计了 10 年平均 PM2·5下午10-2·5、二氧化氮 （NO2）和臭氧 （O3） 在每次调查前使用时空预测模型在参与者住所的浓度。他们使用时变加权 Cox 模型来估计空气污染每四分位增加事故身体残疾的风险比 （HRs），并对混杂因素进行详细调整。


发现： 在 15 411 名 65 岁及以上的受访者中（平均年龄 70·2 [SD 6·5] 岁;55% 为女性，45% 为男性），48% 的受访者报告在平均 7·9 年的随访期间新出现 ADL 残疾 （SD 4·7）。在完全调整的模型中，他们发现 PM 浓度较高导致 ADL 残疾的风险更大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），尽管并非所有这些关联都具有统计学意义。相比之下，O3与 ADL 残疾风险较低相关 （0·95/3·7 ppb [0·91-1·00]，p=0·030）。在多污染物模型中，颗粒物的关联类似于单污染物模型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）。
 
美国研究的数据来自健康与退休研究（HRS），研究结果表明，空气污染可能是晚年身体残疾的一个被低估的风险因素，尽管还需要更多的研究。

（二）臭氧与PM2.5复合型动物吸入暴露染毒实验方案
一、引言
臭氧（O₃）和PM2.5是常见的大气污染物，单独暴露已证实对呼吸系统、心血管系统及免疫系统具有毒性作用。然而，实际环境中污染物常以复合形式存在，其联合毒性机制尚不明确。本研究拟利用北京元森凯德生物技术有限公司研制的【臭氧动物暴露装置】和 【PM2.5动物吸入暴露染毒装置】，建立复合暴露模型，系统评价臭氧与PM2.5的联合毒性效应，为环境健康风险评估提供科学依据。

二、实验材料与设备
1. 实验动物
   - 品系：SPF级C57BL/6小鼠（或SD大鼠）  
   - 数量：80只（雌雄各半，随机分组）  
   - 饲养条件：温度22±2℃，湿度50±10%，12小时光暗循环，自由饮食饮水。
2. 核心实验仪器设备
   - 臭氧动物暴露装置（制造商：北京元森凯德生物技术有限公司YSKD）：臭氧浓度范围0.1~10 ppm，精度±0.05 ppm。  
   - PM2.5动物暴露染毒装置或小动物细颗粒物或悬液的肺气管递送装置（制造商：北京元森凯德生物技术有限公司YSKD）：可发生燃煤源、尾气源或标准粉尘PM2.5，浓度范围50~1000 μg/m³，粒径分布0.1~2.5 μm。  
   - 复合暴露染毒舱：支持臭氧与PM2.5同时或分时段暴露，配有气体混合均匀系统。
3. 检测仪器
   - 臭氧浓度监测仪（紫外吸收法）  
   - PM2.5实时监测仪（激光散射法）  
   - 生化分析仪（ELISA、RT-PCR、流式细胞仪等）  
   - 病理切片系统（HE染色、免疫组化）。 三、实验设计
1. 实验分组

组别	暴露条件	动物数（n=）
对照组	洁净空气	20
O₃单独暴露组	臭氧0.5 ppm，6 h/d	20
PM2.5单独暴露组	PM2.5 200 μg/m³，6 h/d	20
复合暴露组	O₃ 0.5 ppm + PM2.5 200 μg/m³，6 h/d	20

注：暴露周期为28天，可根据预实验结果调整。
2. 复合暴露模式
- 同步暴露：臭氧与PM2.5同时通入暴露舱，确保气体混合均匀（需验证两污染物无化学反应干扰）。  
- 分时段暴露：上午臭氧暴露3小时，下午PM2.5暴露3小时（模拟昼夜污染特征）。
四、预期的研究成果
1. 明确臭氧与PM2.5复合暴露的协同或拮抗效应。  
2. 揭示复合污染致肺损伤的关键通路（如氧化应激-炎症级联反应）。  
3. 为修订环境空气质量标准提供实验依据。

北京元森凯德生物技术有限公司 研制生产的动物雾化吸入给药仪器，主要包括主要包括大/小动物肺部气管直接递送装置（动物气道雾化针）、动物口鼻吸入、仅鼻腔给药、全身式暴露染毒、动物烟气/PM2.5染毒系统、粉尘气溶胶发生器、臭氧动物暴露装置、小动物可视化喉镜，动物高低压氧舱，此外给客户多样化提供自动型实验动物安乐死系统（窒息系统、二氧化碳安乐处死箱），实验动物除臭暂存系统，巴马香猪皮，NGI Gentle Rocker智能洗盘装置，NGI新一代撞击器和ACI安德森撞击器的校验与检测。
 
附：北京元森凯德生物技术有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），简称元森凯德（YSKD），2013年成立于北京中关村科技园，是一家专业从事生命科学类实验仪器研制、生产与销售的科技创新型企业。服务毒理学、药理学、免疫学、生物安全、大气污染物、化学物质毒性鉴定、临床前药物开发与安全性评价、呼吸系统、环境与健康等领域。

部分用户案例：哈佛大学，麻省理工学院，新加坡国立大学，瑞士苏黎世联邦理工学院，中国科学院上海药物研究所，中国中医科学院中药研究所，丽珠医药集团股份有限公司，康龙化成（宁波）生物医药有限公司，中日医院呼吸病学研究中心/中日友好临床医学研究所，北京中医药大学，中国药科大学，沈阳药科大学，复旦大学，浙江大学，四川大学，中南大学湘雅医学院等
 
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