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Synergistic effects of exposure to concentrated ambient fine pollution particles and nitrogen dioxide in humans.

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Synergistic effects of exposure to concentrated ambient fine pollution particles and nitrogen dioxide in humans.

濃縮周囲純粋な汚染物質粒子への暴露の相乗効果とヒトにおける二酸化窒素。

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Author

Yuh-Chin T Huang, Ana G Rappold, Donald W Graff, Andrew J Ghio, Robert B Devlin

Affiliation

Department of Medicine, Duke University Medical Center, Durham, NC 27710, USA. huang002@mc.duke.edu

Abstract

CONTEXT: Exposure to single pollutants e.g. particulate matter (PM) is associated with adverse health effects, but it does not represent a real world scenario that usually involves multiple pollutants.

 

OBJECTIVES: Determine if simultaneous exposure to PM and NO(2) results in synergistic interactions. Materials and methods: Healthy young volunteers were exposed to clean air, nitrogen dioxide (NO(2), 0.5 ppm), concentrated fine particles from Chapel Hill air (PM(2.5)CAPs, 89.5 ± 10.7 µg/m(3)), or NO(2)+PM(2.5)CAPs for 2 h. Each subject performed intermittent exercise during the exposure. Parameters of heart rate variability (HRV), changes in repolarization, peripheral blood endpoints and lung function were measured before and 1 and 18 h after exposure. Bronchoalveolar lavage (BAL) was performed 18 h after exposure.

 

RESULTS: NO(2) exposure alone increased cholesterol and HDL 18 h after exposure, decreased high frequency component of HRV one and 18 h after exposure, decreased QT variability index 1 h after exposure, and increased LDH in BAL fluid. The only significant change with PM(2.5)CAPs was an increase in HDL 1 h after exposure, likely due to the low concentrations of PM(2.5)CAPs in the exposure chamber. Exposure to both NO(2) and PM(2.5)CAPs increased BAL α1-antitrypsin, mean t wave amplitude, the low frequency components of HRV and the LF/HF ratio. These changes were not observed following exposure to NO(2) or PM(2.5)CAPs alone, suggesting possible interactions between the two pollutants.

 

DISCUSSION AND CONCLUSIONS: NO(2) exposure may produce and enhance acute cardiovascular effects of PM(2.5)CAPs. Assessment of health effects by ambient PM should consider its interactions with gaseous copollutants.

 

脈絡:例えば粒子状物質(PM)がそうである単一汚染物質への暴露は逆健康効果と関連した、しかし、それは通常複数の汚染物質を含む本当の世界シナリオを表さない。
目的PMとNO(2)への同時の暴露が相乗作用の相互作用に帰着するかどうか決定する。
材料と方法:健常な若いボランティアは、きれいな空気、二酸化窒素(NO(2)、0.5ppm)、チャペルヒル空気(PM(2.5)CAPs、89.5±10.7のµg/m(3))からの濃縮微粒子または2時間のNO(2)+PM(2.5)CAPsにさらされた。
各被験者は、暴露の間、間欠的運動を行った。
心拍変動性(HRV)のパラメータ、再分極の変化、エンドポイントと肺機能が測定された末梢血と暴露の後の1と18時間。
気管支肺胞洗浄(BAL)は、暴露の18時間後に行われた。
結果NO(2)暴露単独は暴露の18時間後にコレステロールとHDLを増加させて、暴露の1と18時間後にHRVの高周波成分を減少させて、暴露の1時間後にQT変動性インデックスを減少させて、BAL液でLDHを増加させた。
PM(2.5)CAPsによる唯一の有意な変化は暴露の1時間後にHDLの増加であった。
そして、暴露室でPM(2.5)CAPsの低濃度のためありそうだった。
NO(2)とPM(2.5)CAPsへの暴露は、BALα1-抗トリプシン、平均t波振幅、HRVの低周波構成要素とLF/HF比率を上昇させた。
これらの変化は、単独でNO(2)またはPM(2.5)CAPsへの暴露に続いていて、2つの汚染物質の間の考えられる相互作用を暗示しているのを認められなかった。
考察と結論:NO(2)暴露は、PM(2.5)CAPsの鋭い心血管効果を発生する可能性があって、強化する可能性がある。
周囲PMによる健康効果の評価は、ガス状の共同汚染物質でその相互作用を考慮しなければならない。


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