张瑜++肖纯凌
[摘要]大气污染物是由天然和人类活动所发作的各种固态和液态颗粒状物质的总称，易于吸附空气中悬浮的金属离子、无机成分、有机成分、生物物质等。当其进入呼吸道后，吸附在黏膜上，引起呼吸道微生态的反常改动。甲型链球菌等口咽部正常菌群削减或外籍菌侵略，能够打破微生态平衡，引起呼吸道感染。应活跃探求呼吸道菌群之间的彼此拮抗效果，选取有利菌制成微生态制剂，倡议益生菌医治。本文就大气污染物的首要组成及其理化性质、大气污染与人群呼吸道疾病的流行病学查询、机体呼吸道微生态改动的猜测、大气污染对呼吸道疾病的影响、大气污染对呼吸体系的影响趋势、呼吸道菌群益生菌的探究进行总述。
[关键词]大气颗粒物；呼吸道微生态；甲型链球菌；呼吸道感染；益生菌
[中图分类号] R122.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2017）04（c）-0012-04
[Abstract]Air pollutants are varieties of solid and liquid particulate matter generated by natural and human activities.The pollutants are easy to absorb the air suspended metal ions，inorganic components，organic ingredients，biological substances， etc..When entering into respiratory tract and adsorbing on the mucous membrane，it causes abnormal changes in the respiratory tract micro-ecology.A reduction in the normal flora of the mouth，such as Streptococcus type A，or the invasion of foreign bacteria，can break the micro ecological balance，causing respiratory infections.The mutual antagonism between the respiratory tract flora should be beneficial to actively explore，and Probiotics should be selected， Probiotics treatment should be initiated.In this paper，the main atmospheric pollutant composition and physicochemical properties，atmospheric pollution and human respiratory disease epidemiology，the respiratory tract microecology change predictiont，the influence of air pollution on the respiratory system，the influence trend of air pollution on respiratory system and the exploration of respiratory tract flora probiotics were reviewed.
[Key words]Airborne particulate matter；Respiratory microenvironment；Streptococcus type A；Respiratory tract infection；Probiotics
大气污染物是由天然和人类活动所发作的各种固态和液态颗粒状物质的总称，易于吸附空气中悬浮的金属离子、无机成分、有机成分、生物物质等。近年来，大气污染随同工业化的飞速发展而加重。本文就大气污染物的首要组成及其理化性质、大气污染与人群呼吸道疾病的流行病学查询、机体呼吸道微生态改动的猜测、大气污染对呼吸道疾病的影响、大气污染对呼吸体系的影响趋势以及呼吸道菌群益生菌的探究进行总述。
1大气颗粒物组成及理化特性
大气污染物是因为植被损坏、土质疏松构成扬沙气候暴虐、汽车尾气、冬天供暖、工业废气随意排放、秸秆焚烧、修建粉尘等天然和人类活动效果下构成，是各种固态和液态颗粒状物质的总称。若其悬浮在空中，可使能见度<10 km，导致空气中普遍存在混浊现象的气候状况，且在大中城市呈不断上升趋势，现已成为严峻要挟人类健康的环境问题[1-2]。从2002年开端，世界卫生组织在《世界卫生陈述》中清晰指出室内空气污染与糖尿病、胆固醇过高症、高血压以及肥壮的发作等一起列为人类健康的十大危险要素[3]。现在，大气污染物首要分为大气颗粒物（PM10、PM2.5）、较大阳离子（Na+、NH4+、K+、Ca2+和Mg2+）、较大阴离子（Cl-、NO3-和SO42-）和挥发性有机化合物[苯系物、苯并（a）芘]。美国环境维护署（EPA）将以上几种污染物界说为常见污染物，也被称为规范污染物[4]。
影响人类身体健康的首要污染物包含大气颗粒物（PM2.5、PM10）、SO2、NOX，其间大气颗粒物化学组成杂乱且损害较大，是人体健康、大气可见度和空气质量的重要影响因子[5]。依据其存在状况也可分为气态和气溶胶两类，气态污染物首要包含SO2、NOX、CO和Oadb。气溶胶被称为大气颗粒物，依照空气动力学直径分红4类，总悬浮颗粒物（total suspended particulates，TSP）、可吸入颗粒物（IP；PM10）、细颗粒物（fine particle，fine particulate matter；PM2.5）、超细颗粒物（ultrafine particle；ultrafine particulate matter；PM0.1）[6]。大气颗粒物中PM10被WHO称为可入胸部的颗粒物，PM10对健康的危险是因为碳质和金属部分构成，其可溶性无机化学成分的浓度与呼吸和循环体系疾病而入院的联系密切相关。PM2.5的粒径小、比外表积大，易于吸附空气中的有毒有害物质，Pooley与Gibbs界说其为可入肺的颗粒物，其组成成分包含金属镍，随人呼吸进入气管和支气管，再进入到肺泡上皮细胞和血液中，引起部分炎症氧化应激反响，导致炎性介質（IL-6、IL-8、TNF-α等）释放入血然后进行全身效应与炎症，添加心血管疾病发作的危险[7-8]。大气污染物对呼吸体系损害首要依托其外表吸附的化学物质。可溶性无机成分露出与呼吸和心血管疾病引起的逝世之间具有相关性，但不同区域的颗粒的化学成分也不相同[9]。不同化学成分所引起的生物效应可能是因为颗粒物的各种特性例如质量、尺度、外表积导致，所以在大气污染颗粒物的研讨中要考虑物理和化学性质，而且数据效果不同的计算办法剖析，其成果比较也存在困难，因而不同的健康危险与大气颗粒物的浓度和化学成分相关，搜集并剖析其内部馏分，有助于树立更具挑选性的污染操控方针以及操控与发病率、逝世率联系更明显的化合物的详细排放源的方针。
2呼吸道菌群在大气污染下的状况
正常情况下，健康人呼吸道存在着不同品种和数量的微生物，其在鼻、咽、喉等部久居，多达21个菌属200多个菌种，这些菌种成为人体上呼吸道固有“正常菌群”[10]。鲁辛辛等[11]查明晰健康人口咽黏膜菌群的密布度：常见7～8个菌属，13～16个菌种，其间以甲型链球菌（α-Hemolytic strep-tococcus，简称“甲链”）为主（占40%～60%），其他别离为奈瑟菌属（20%～30%）、棒状杆菌属（5%～10%）、葡萄球菌属（4%～8%）、厌氧链球菌群和梭杆菌属（0%～40%）。健康婴儿口咽部黏膜共有6种菌属，包含棒状杆菌属、葡萄球菌属、链球菌属、差异球菌属、嗜血杆菌属、莫拉菌属。甲型链球菌是口咽部优势菌群，重污染区低于轻污染区，而且重污染区致病菌高于轻污染区，导致旅居在人体表和外界相通的腔道的微生物与微生物、微生物与人体以及微生物和人体与外界环境彼此依存、彼此限制的环境遭到损坏。正常菌群经过纤毛摇摆、彼此竞争、上皮细胞不断更新和影响部分免疫球蛋白等保持呼吸道健康以及对立病原体，维护机体免受致病菌侵袭[12]，因而阐明大气污染可使健康人口咽部正常菌群失衡。
跟着微生态学的研讨进展，能够依据其研讨意图挑选不同的动物模型包含无菌动物、基因敲除动物、斑马鱼以及线虫等，能够别离操控实验中的遗传要素和微生物要素，进而有用到达研讨菌群对宿主效果的分子机制的意图[13-15]。有实验显现，给大鼠染毒染尘后口咽部菌群品种数量都呈现明显变化[16]，口咽拭子查看分泌物发现菌群品种数量增多，口咽部理化性质发作改动，导致呼吸道菌群失衡，寄生在呼吸道的正常菌群遭到损坏，这使得条件致病菌增多，进而引起呼吸体系疾病，乃至可要挟生命。这些都提示大气污染可导致呼吸道菌群改动及致病菌丰度和密度的添加；优势菌致使病菌为主，呈现定位、定性、定量的改动，也证明长时刻日子在环境污染的空气中会使机体呼吸体系疾病易理性增强[16]。大气污染对呼吸道确有损害效果，机体微生物群中客籍菌的优势菌下降或消失，外籍菌超越必定数量，导致微生态平衡遭到损坏。人体受致病菌群的感染不只取决于病原微生物本身的性质与特征，更取决于人体内环境的微生态平衡以及这种平衡对人体免疫体系的激活及应对反响。
3大气污染与呼吸体系疾病相关
每年，我国因为城市大气污染而引起的呼吸体系门诊病例逐年添加，大气污染构成的环境损坏与呼吸道疾病的丢失在我国GDP指数中所占的份额已呈现上升状况，特别是在对灵敏人群，如儿童和白叟[17]。呼吸道疾病[如咳嗽、哮喘、呼吸困难、缓慢阻塞性肺病（COPD）、肺功用下降、支气管炎等]已成为当今损害人类健康的常见且重要的疾病之一，研讨其致病机制及影响要素能够为及时采纳有用的科学防治办法奠定理论基础[18]。大气颗粒物数量和浓度的不断添加，将直接导致大气能见度不断下降，诱发呼吸体系呈现微生态失调，微生物发作定位、定性或定量的改动，微生物体系的生物屏障效果被削弱，外籍菌或致病菌侵略、定植、繁衍。呼吸道微生态体系由生理性效果转变为病理性效果，构成抗原，发动机体的免疫体系，影响机体，发作抗体、免疫复合物等发作免疫应对。当本身免疫应对不能抵挡病原微生物群落的改动时不只可引起肺损害，随血液循环还能够引起机体免疫变态反响与氧化应激然后导致呼吸体系、循环体系和消化体系的体系性炎症反响及DNA的损害，介导脏器损害[19-20]。
呼吸体系疾病是一类影响人类健康的常见疾病，其间COPD的发病机制与氧化应激有关。有害颗粒和气体诱发的肺部炎症以及促发氧化应激反响构成COPD。据估计，到2020年其將成为引起全球总逝世的第三主因和构成身体残障的第五主因，但其发病机制尚不彻底清晰，大气颗粒物只作为其促发要素，是否致病与个别差异有关[21]。跟着大气污染、全球变暖，可吸入颗粒物浓度与呼吸体系疾病的发病率和逝世率联系密切且呈正相关，尤其是与呼吸体系疾病和心脏病[22-26]。长时刻露出在大气污染物下，首先会损害人体的呼吸体系，一起影响人体的心血管体系、免疫体系，乃至引起人体遗传物质的损害[27]。大气污染对人体各大体系的确存在损害，但其是经过怎样的进程致使人体内环境紊乱？这其间存在个别差异。关于不同个别损害严峻程度不同，对大气污染颗粒物的吸入灵敏程度不同，累计部位亦不尽相同。
4益生菌医治的发展前景
国家的繁荣富强和工业化生产总值的进步，一方面实在保证了人们日益增长的物质文化需求，但另一方面所带来的汽车尾气、雾霾和大气污染物等现已影响了人们的日子健康。现在所发起的益生菌医治是指益生菌（Probiotics）的协同有利菌、养分特性以及免疫特性，其存在于呼吸体系、人体肠道、生殖体系内，是能发作健康成效，到达改进宿主微生态平衡、发挥有利效果的活性微生物[28]。现现在，肠道益生菌与阴道益生菌的研讨现已大范围展开，而且取得了相应的成效。胃肠道炎症以及抗生素乱用引起的腹泻、幽门螺杆菌感染均可经过益生菌医治而康复肠道内菌群平衡，增强免疫功用。由此可见，呼吸道中的益生菌也能够发挥其共同成效，成为呼吸道菌群平衡的屏障。大气污染对呼吸道微生态失衡起着决定性效果，呼吸道优势菌数的削减导致呼吸体系疾病逐步严峻。口咽部黏膜的正常菌群以甲型链球菌为主，并能有用拮抗一些致病菌或外籍菌的反常定植和繁衍，起到屏障效果，而且作为上呼吸道的益生菌可经过生物夺氧、菌群调整、生物拮抗到达防治上呼吸道感染的效果[29]。肖纯凌等[30]运用微生态学原理筛选出对呼吸道黏膜有维护效果的生理性优势菌株制成微生态制剂，为大气污染对呼吸道的菌群改动及呼吸道感染的防治拓荒一条新途径。但临床上依旧存在针对上呼吸道感染患者乱用抗生素的现象，不只损坏了患者的微生态平衡，引起耐药菌株的发作添加，而且患者还可能呈现药物过敏和其他毒副效果，一起也添加了患者的医疗担负[31]。有研讨显现，甲型链球菌对青霉素所造成的上呼吸道微生态失调以及对实验中小鼠口咽部菌群有调理效果，希望能从微生态视点阐释微生态制剂在防治上呼吸道感染方面的效果机制[32]。有动物实验显现，口服某种乳酸杆菌对呼吸道的变态反响有调理效果[33]。经过对运用机械呼吸患者的实验研讨显现，服用乳酸杆菌组患者较服用安慰剂组患者发作呼吸机相关性肺炎（ventilator associated pneumonia，VAP）的患病率明显下降，而且运用抗菌药物医治VAP时刻明显缩短，而且发现给予鼻饲乳酸菌制剂组的患者能够推迟呼吸道感染假单胞菌，并未发现运用益生菌的相关不良反响[34-35]。呼吸道优势菌是否都是益生菌尚未可知，但有些有利于呼吸道的菌群制剂用于动物及人类都取得了相应的效果，因而改进菌群动态平衡对呼吸道微生态稳定至关重要。
5展望
研讨显现，当人出世的时分，呼吸道微生物检测就能够猜测有无患支气管肺发育不良的危险，能够防备呼吸道疾病而且有利于肺的发育[36]。在超低出世体重儿中，细菌定植形式假如呈现乳酸杆菌数量的添加，则具有维护性效果；若呈现前期的呼吸道菌群失衡则是支气管肺发育不良（BDP）的先兆。大气污染引起的呼吸道菌群失调可能会引起肺疾病。因为个别差异，疾病的发病机制是否与菌群失调有关也是正在研讨的问题。我国对呼吸道微生态的研讨尚少，应该加强对大气环境的监控，微生态制剂的广泛运用能够给呼吸道疾病的防治供给新的有用手法。对呼吸道益生菌制剂进行深化研讨，有助于及时调理对呼吸道微生态菌群的维护。益生菌的效果也是因人而异，因环境而异，所在环境不同，机体内环境状况不同对益生菌的吸收或排挤亦不同。不同益生菌效果强弱不同，相同益生菌效果对不同个别调理平衡也不尽相同。益生菌之间的协同效果与拮抗效果也需要研讨。但跟着科学研讨与科学技术的深化，分子生物学、免疫荧光符号技术的不断老练，其成分能够被符号用于实验中，以调查是否具有促进呼吸道菌群平衡的效果，進而到达医治效果。
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（收稿日期：2017-02-28 本文修改：祁海文）
