李冰玉+肖纯凌
[摘要]跟着社会开展与工业技术的前进，大气污染现已成为全球性的社会公害问题。吸附着多种有害物质和致病菌的空气颗粒物质可以进入气道并沉积在肺泡腔中，改动呼吸道微生态环境引起炎症反响，对机体健康构成晦气影响。本文对人体发作晦气影响的空气颗粒物质的首要特性和来历、呼吸道微生态的平衡与失调、空气颗粒物质对呼吸道微生态的影响、益生菌的运用等方面进行具体总述。
[关键词]空气颗粒物质；呼吸道；微生态；益生菌
[中图分类号] R122 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2018）1（b）-0015-04
[Abstract]With the development of society and the progress of industrial technology，air pollution has become a global social problem.The airborne particulate matter adsorbing a variety of harmful substances and pathogens can enter the airway and deposit in the alveolar cavity，change the micro-ecology of respiratory tract，cause inflammation，and adversely affect the health of the body.This paper discusses in detail the main characteristics and sources of airborne particulate matter which has adverse effects on human body，the balance and imbalance of micro-ecology of the respiratory tract，the influence of airborne particulate matter on the micro-ecology of the respiratory tract，and the application of probiotics.
[Key words]Airborne particulate matter；Respiratory tract；Microecology；Probiotics
空气颗粒物质的发作使得雾霾暴虐，很多流行病学研讨显现，肺部疾病发病率、患病率的添加与空气颗粒物质的露出具有高度相关性，如空气颗粒物质的露出使肺部受感染比率上升，进而添加肺部促炎因子的反响与开释[1]，加剧哮喘疾病严峻程度[2]，激起和诱导气道炎性和氧化损害，添加缓慢阻塞性肺疾病患者的住院率和恶化氧化应激情况[3]等。PM2.5对人体的首要毒性机制表现在PM的遗传毒性[发作安稳的DNA加合物和（或）氧化性DNA损害]、芳基烃受体（AhR）介导的基因表达、发日子性氧（ROS）和氧化应激、炎症诱导反响。PM2.5的毒性效果首要归因于遗传毒性（DNA损害），因为其会添加细胞癌变的易理性。几个具有里程碑含义的检查研讨显现，露出于PM2.5与过早逝世、呼吸道以及心血管疾病发病率添加相关[4]，这一日益突出的环境问题现已严峻威胁到人们的身体健康和日子质量。人体呼吸道作为与外界相通的开放性腔道，易受多种理化要素的影响。定植在呼吸道内的常居菌群密度、数量下降而过路菌群和环境菌密度、数量升高将导致菌群失调的疾病，严峻时更可导致宿主发作多种临床症状[5]，所以了解上呼吸道正常菌群作为呼吸系统抵御外来异物的第一道防地是否与大气污染有关，具有比较重要的现实含义[6]。现在国内外文献中关于大气污染与呼吸道微生态的研讨尚少，本总述侧重重视露出于空气颗粒物质的情况下对宿主呼吸道微生态方面的影响，了解露出于空气颗粒物质中呼吸道菌群的改动情况，为防治空气污染给人群健康带来的不良影响供给理论依据。
1空气颗粒物的理化特性及来历
空气颗粒物又称尘，是指在空气中漂浮的巨细、数量、外表积、化学组成和来历不同的固态和液態颗粒混合物，依据排放途径的不同可分为一次污染物和二次污染物。一次污染物是直接从污染源头排放的污染物，如从森林火灾、汽车尾气、废物燃烧、工业烟囱中排放的一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、颗粒物等。这些直接发作的物质可以分为反响物和非反响物，前者不安稳，在空气环境中易与其他物质发作化学反响，或许作为催化剂促进其他污染物之间的反响，进而构成二次污染物。二次污染物是与一系列不安稳的有机化合物反响发作的污染物质，如有机化合物、臭氧、氮氧化物、光化学烟雾等。现在的研讨显现，空气细颗粒物中首要化学成分可分红可溶性成分（大多数无机离子）、有机成分、微量元素、碳元素这四大类。无机成分首要来自于燃烧煤、燃油等发作的硅、硫、硒、铅、镍等金属离子或金属氧化物。有机成分包含含氮、碳、硫的有机物，有机金属化合物，有机卤素等。大气中的碳氧化物、氮氧化物和硫化物等可以溶解于黏膜外表或肺泡外表水分中，腐蚀并影响机体引起结膜炎、肺炎、咽炎、肺水肿等疾病的发作。空气颗粒物的露出与人群健康具有强相关性。多项研讨发现，空气颗粒物中的PM2.5对心血管疾病[7]、呼吸系统疾病和肺癌[8]具有不良影响，特别是与缓慢露出于PM2.5中的患者发病率和逝世率有关[9]。Valerie等[10]从美国纽约州立医院收集了2001～2005年患心血管疾病的住院人数，并联合空气颗粒物浓度值进行研讨，成果显现，PM2.5对心力衰竭等心血管疾病的影响力较强，而且短期露出于PM2.5后老年人比青年人更简单呈现心力衰竭等疾病。Qin等[11]在2013年收集了北京市区10个归纳性医院的92 464次呼吸系统疾病急诊病例，并经过剖析同一年PM2.5数据讨论空气细颗粒物对呼吸系统的影响，研讨成果显现，PM2.5与呼吸系统多种疾病具有显着相关性。endprint
2呼吸道微生态平衡与失调
生态学的开展至今已有150年的前史，生态学分为微观生态学和微观生态学。微观生态学是指人群与周围日子环境之间相互效果的科学；微观生态学是指机体与非致病菌之间相互影响相互效果的生命科学[12]。而在微观环境影响下的微生态是否到达平衡情况，一直是微生态学研讨的核心问题。微生态平衡的首要影响要素是环境、宿主與微生物这三方面的相互联系[13]。在正常微生态系统中，宿主机体内的微生物与环境保持着动态平衡联系，而在这个平衡联系中正常微生物群构成了宿主疾病与健康转化的重要要素[14]。当正常微生物菌群间及正常微生物菌群与其宿主间的微生态平衡受环境影响由生理性组合转变为病理性组合情况时称为微生态失调[5]。引起微生态失调的原因首要是因为环境要素、服用药物等导致机体内正常菌群中各菌种之间的份额发作较大改动而超出正常规模。人作为微生物的载体，宿主的任何改动都能影响机体内的微观环境然后导致微生物群的改动。自胎儿脱离母亲子宫触摸外界环境开端，微生物逐步定植在新生儿的各个部位，经必定数量和密度的开展逐步在不同部位构成多种微生态系统。正常人体内散布着包含口腔、皮肤、呼吸道、肠道、生殖道等多个微生态系统协助宿主抵御外来的有害物质，是人体不可或缺的“免疫系统”。正常的微生态环境可以防备龋齿、牙菌斑、鼻咽、咽炎等疾病[15]。
呼吸系统是由鼻、咽、喉、气道和肺等器官组成，以环状软骨为界分为上、下呼吸道，而微生物首要旅居在上呼吸道[5]。正常人上呼吸道旅居着大约21个种属200种以上的需氧菌、厌氧菌和微需氧菌。正常菌群可以作为抗原影响宿主发作抗体，或本身开释杀菌素、脂肪酸等代谢产品协助构建防护外界致病菌的生物屏障[16]。鼻、咽作为呼吸道的开始段，连接着与外界触摸面积最大的气管、支气管等部位。当呼吸系统进行气体交流时，黏附在空气细颗粒物上的粉尘、外源性病原体、金属颗粒物等有害物质可以与气管、支气管充沛触摸乃至沉积在肺泡腔中引起呼吸系统疾病。宿主健康情况下，呼吸道内的各个部位定植着不同生物群落，包含细菌、病毒、支原体等，这些菌群可以与细胞外表受体结合起到抵御病原菌的效果[17]。正常情况下，人体呼吸道内别离得到的细菌首要有甲型链球菌、奈瑟球菌、嗜血杆菌、口腔黏球菌、葡萄球菌、棒状杆菌以及某些厌氧菌，其间甲型链球菌在口咽部占90%，可以协助宿主反抗致病菌侵袭[16]。
3空气颗粒物对呼吸道微生态的影响
1994年美国癌症研讨所（ICR）在不同空气动力学直径颗粒物在呼吸道及肺部散布部位的研讨成果中显现，>10 μm的颗粒物根本不能进入呼吸道，5～10 μm的颗粒物根本被阻拦在上呼吸道，而<5 μm的颗粒物可以进入肺泡和支气管，<2.5 μm的细颗粒物简直能悉数进入肺泡，由此可以见得空气动力学直径越小的颗粒物越可以进入呼吸道深处或直达肺部。PM2.5可以长期悬浮于大气中，乃至可以逗留长达30 d，在此期间因为PM2.5重力效果小，且外表积大可以吸附多种杂乱成分，除多种有毒物质、重金属化合物外还可以吸附病原体、细菌等多种微生物[18]。进入人体呼吸系统后直接效果于肺部安排，对呼吸系统健康发作晦气影响。当空气颗粒物带着的多种有毒有害物质进入呼吸道时，不仅能改动呼吸道正常菌群的定植，而且会损坏呼吸道微生态，下降气道免疫功用，然后引起呼吸系统相关疾病[6]。现在国内外很多专家学者均在进行此方面的研讨，段争等[19]对100只SD大鼠进行肺炎克雷伯菌与肺部炎症反响相关试验中发现，露出于PM2.5中的大鼠气道上皮细胞纤毛变短、掉落、倒伏，构成肺炎克雷伯菌铲除率下降，炎性因子升高，气道免疫功用下降，多种病菌叠加，进而加剧肺炎反响，添加病死率。牛佳钰等[20]模仿大气污染条件对SHR/NCrl大鼠树立染尘染毒模型，对其口咽部、呼吸道黏膜微生物菌群的改动进行研讨，成果发现染尘染毒后的SHR大鼠需氧菌、厌氧菌及细菌密度呈现上升趋势，且呈现菌群失调的症状。朱晓敏等[21]以沈阳市轻重度污染区为例，别离抽取6～8岁儿童进行口咽菌群的别离、培育、判定，成果显现重污染区儿童咽部的首要优势菌为奈瑟菌、肺炎链球菌、韦荣球菌等，而轻污染区儿童优势菌依次为奈瑟菌、消化链球菌、甲型链球菌等，而且重污染区检出多种如肺炎克雷伯菌、液化沙雷菌等的非正常菌群，菌群的改动与大气污染具有相关性。Hicran等[22]对土耳其605名9～13岁儿童进行呼出气一氧化氮（FENO）检测和肺功用（LFT）测验时发现，儿童发作上呼吸道症状与周围环境O3、SO2、NO2的浓度有关，成果提示环境空气污染对小学儿童呼吸道感染和气道炎症存在影响。以上研讨提示，大气污染与呼吸道疾病有着密切联系，当菌群持续效果于人体肺安排时，所导致的有害反响现在研讨成果尚不清晰，所以更值得进一步研讨和讨论。
4微生态制剂的运用
近些年来国内外所研制的由各类微生物组成的复合活性益生菌被广泛运用于生物工程、工农业、食物安全以及生命健康范畴，益生菌所能运用的规模已不只是局限于调理肠道菌群平衡这一层面，现在已有研讨发现益生菌在调理人体胆固醇含量[23]，降血压[24]，抗肿瘤[25]，促进营养物质代谢、吸收和运用[26]方面均发作有利效果。韦云路等[27]测定动物双歧杆菌LPL-RH、长双歧杆菌TTF及植物乳杆菌LPL-1在高血脂大鼠体内的血脂铲除水平，成果显现以上三种菌株均能使大鼠血清胆固醇、血清三酰甘油、血清低密度脂蛋白胆固醇不同程度的下降，所以归纳以上考虑这三株益生菌均具有开发成降血脂益生菌制剂的潜力。杨焱炯等[28]在益生菌按捺血管严重素变换酶（ACE）的研讨中发现，L Plantarum LP529、L Plantarum LS12、L Plantarun LS31、L helveticus ZL51四种乳杆菌经过耐药酸、耐胆盐、抗药性、抑菌等功用点评后均能不同程度地按捺ACE的表达，可作为用于降压产品的益生菌运用。张鹏海等[29]关于晚期胃肠道肿瘤患者肠道菌群紊乱情况及益生菌的干涉效果的研讨中发现，晚期肿瘤患者的粪便内大肠杆菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、肠球菌、酵母菌数量显着少于健康对照组，可是经过益生菌干涉后双歧杆菌、乳酸杆菌及酵母菌数量显着添加，提示益生菌可以有用纠正肠道菌群紊乱。endprint
5展望
现在，抗生素作为医治感染的一把双刃剑，在杀死致病菌的一起也导致正常菌群的紊乱，人体内各个系统都有其特定的生态环境，强行改动必定会引起菌群失调等疾病的发作，乃至引起细菌进化发作“超级细菌”。我国微生态学创始人魏曦教授提出的菌群调整疗法是医治菌群失调症的有用手法，如今针对这一疾病，微生态制剂正在全面有用的研發傍边，崔云龙[30]在1997年申请了“改进肠道生态平衡的微生物制剂及其工艺”专利，其是运用双歧杆菌和乳酸菌等肠道益生菌混合发酵的微生物制剂，该制剂可以敏捷改进肠道生态平衡，被大多数人所承受，并对痢疾、便秘等肠道疾病医治效果显着。近些年益生菌、益生元、合生元产品得到大力开展，越来越多的临床依据证明益生菌可以缓解肠道渗透性，增强肠道特定IgA反响，促进肠道防护屏障[5]，因而益生菌在食物和药品职业的开展也日趋老练，例如益生菌被广泛地运用于食物、药品、保健品职业，包含酸奶、乳酸菌饮料、微生态调理制剂等，其间包含着对人体有利的活菌，如乳酸菌、酵母菌、双歧杆菌、链球菌等[24]。据了解，如今许多国内外儿科医师都主张家长运用益生菌类制剂[25]，经过调理胃肠道菌群活性然后到达改进机体微生态平衡有助健康的意图。可是关于益生菌的安全及耐药问题仍是不容忽视的，关于益生菌的安全性问题首要会集在益生菌对抗生素的抗性，可能导致临床对医治感染的难度加大；益生菌存在潜在的对宿主感染的才能；益生菌代谢产品及其酶对宿主的影响，可能会发作对宿主有害的物质等，都需求日后进一步的讨论和研讨。现在市场上运用最多、最广泛的归于肠道微生态制剂，而有关呼吸道益生菌制剂的研制尚少，期望在不远的将来可以开宣布经过含漱和喷雾的方法防治呼吸道感染的制剂。跟着益生菌研制的深化，其能更好地为人类效劳，迎来后抗生素年代的曙光。
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（收稿日期：2017-10-09 本文修改：祁海文）endprint
