稀土礦城市不同季節大氣可吸入顆粒物中稀土含量特征及顆粒物細胞毒性

童亞莉，李可欣，田舒菡,3，梁濤,3,*

1. 中國科學院地理科學與資源研究所，北京 100101 2. 中國科學院大學，北京 100049 3. 中國科學院大學中丹學院，北京 100190 4. 北京市勞動保護科學研究所，北京 100054

從20世紀60年代初，經過50多年的發展，中國已成為世界上最大的稀土生產國、稀土產品消費國和出口國。隨著稀土資源的大量開發，稀土元素(rare earth elements, REEs)不可避免地通過各種方式和途徑進入到環境中[1]。稀土粉塵進入人體后，對人體存在著一定的致病作用，毒性的大小與稀土元素的形態、濃度等有關[2]。已有流行病學和體內外實驗數據表明，長期的稀土環境暴露，會加重人體肝、腎負擔，并對人體的某些免疫功能產生一定的負面影響[3]。距離稀土礦區越近的居住區兒童智商均數、記憶力均較對照組明顯低下，并且重稀土可能比輕稀土更易在大腦蓄積或毒性更大[4-6]。稀土粉塵通過呼吸道進入人體內，大部分粉塵沉積在呼吸道和肺部組織，引發炎癥，嚴重者患上塵肺病和間質性肺病等疾病[7]。劉建國等[2]對稀土粉塵作業人員檢查發現，肺功能異常率顯著高于對照組。從事稀土金屬生產的工人有呼吸道及皮膚病變、肺纖維性變、血小板下降等病狀[8]，尿液中稀土含量顯著高于對照組[9]。鄒彤彤等[10]對CeO2、包鋼混合稀土、硅鐵合金、Y2O2及富釔5種粉塵的細胞毒性檢測發現，5種粉塵均具有一定的細胞毒性，并具有明顯的劑量-反應關系。Ma等[11]對小鼠進行CeO2納米顆粒物注射發現，肺泡 巨噬細胞分泌的IL-12和IFN-γ增多，表明CeO2納米顆粒物會對健康產生不利影響。Cassee等[12]通過對小鼠注射Ce-DEP顆粒物同樣發現，Ce-DEP暴露增加了小鼠腦部和肝臟的促炎癥因子水平。

包頭市是典型的稀土礦工業城市，擁有全球最大的輕稀土礦——白云鄂博稀土礦[13]。大規模的稀土開采、冶煉和加工，以及干燥、少雨、多強風的天氣狀況，造成了包頭市嚴重的大氣顆粒物污染和大氣環境中高稀土背景值。目前，國內外關于大氣顆粒物的細胞毒性研究多關注以北京、天津為代表的等機動車保有量大、二次污染嚴重的大中城市，缺乏對工業城市尤其是以礦產資源開發為主的城市的大氣顆粒物研究[14-16]。隨著稀土資源的開采和利用程度越來越高，環境和人類暴露增加，對稀土與人體健康的研究尤為重要。因此，本研究采集了典型稀土礦工業城市包頭市春、夏季的PM10樣本，將人肺上皮A549細胞暴露于PM10顆粒物樣品和標準顆粒物1649b(Standard reference material, SRM1649b)，從細胞活性、氧化應激和DNA損傷3個方面來研究包頭PM10對A549細胞暴露后所產生的毒性作用。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 主要試劑與儀器

PM10采樣器(嶗應2036，青島嶗山應用技術研究所，中國)，石英纖維濾膜(MK360，Munktell公司，瑞典)，超聲清洗器(Branson 1510，Branson公司，美國)，離心旋轉冷凍蒸發儀(Power Dry-RC1010，Thermo Scientific公司，美國)，電感耦合等離子體質譜(IPC-MS，ELAN DRC-e, Perkin Elmer公司，美國)，電子天平(Sarius CP225D，Sartorius AG公司，德國)，電熱板(DRB07-600B，濟南精密科學儀器儀表有限公司，中國)，超純水器(UPW-20S，北京歷元電子儀器貿易公司，中國)，細胞培養箱(HERACELL 150i, Thermo Scientific公司，美國)，顯微鏡(CX23，Olympus公司，日本)，24/96孔細胞培養板(φ=15.6 mm 和4.5 mm，Corning公司，美國)，細胞計數器(CASY?1，Innovatis公司，美國)，超凈臺(Holten LaminAir, Holm & Halby公司，丹麥)，酶標儀(Multiskan FC，Thermo Scientific公司，美國)，熒光和化學發光分析儀(Fluoroskan AscentTMFL，Thermo Scientific公司，美國)，熒光顯微鏡(CKX41，Olympus公司，日本)，SRM1649b(美國國家標準技術協會)，GelBond?膜(Cambrex, Medinova Scientific A/S, Hellerup，丹麥)，F-12培養基(Gibco公司)，胎牛血清(Gibco公司)，谷酰胺(Gibco公司)，青霉素/鏈霉素雙抗溶液(Gibco公司)，胰蛋白酶(Gibco公司)，磷酸鹽緩沖液(phosphate buffer solution, PBS)(Gibco公司)，Hank’s溶液(Gibco公司)、Triton X-100(Gibco公司)，WST-1試劑(曼海姆，德國)，2'7'-二氯熒光素二醋酸鹽(2’7’-dichlorofluorescein diacetate, DCFH-DA)溶液(Gibco公司)，硝酸、氫氟酸、高氯酸(優級純，北京化工廠)。

1.2 樣品采集和處理

1.2.1 大氣顆粒物樣品的采集

PM10分別采集于包頭典型稀土礦地區4個具有代表性的功能區(圖1)，分別為白云鄂博礦區、工業區、包頭市中心區和包頭市居住區。采集時間為2014年4月和2013年8月。采樣濾膜為石英纖維濾膜，采樣流速為100 L·min-1，采樣期間如遇到雨水天氣，則需等雨停3 d之后再進行采集。采樣后，用干凈鑷子將樣品膜取出，對折放入鋁箔中，密封好，帶回實驗室，放入-20 °C 冰箱保存，用于后續顆粒物提取。

1.2.2 大氣顆粒物提取

將載有顆粒物的石英纖維濾膜對折，沿垂直于折疊線的方向將濾膜剪成兩半，將其中一半濾膜放入50 mL塑料管中，加入20～50 mL甲醇保證濾膜被全部沒過，放入超聲清洗器中超聲30 min后，將管中甲醇轉移到2 mL的離心管中，在冷凍離心旋轉蒸發儀中蒸發甲醇得到顆粒物。稱取離心管蒸發前后的質量得到所提取顆粒物的質量，提取率約為81%。石英纖維濾膜對照組的實驗結果表明，1 mg顆粒物中最高有25%為石英纖維。根據采樣日期，將分別采集于4個功能區的PM10提取物混合為2個PM10暴露樣品(PM10-春季，PM10-夏季)。

分別稱取5 mg大氣顆粒物(PM10-春季、PM10-夏季、SRM1649b)，加入5 mL含2%PBS的無菌水，配制成1 mg·mL-1母液于4 ℃冷藏備用。在細胞活性測定中，使用F-12培養基稀釋顆粒物母液，在細胞內ROS和DNA損傷測定中，使用Hank’s溶液稀釋顆粒物母液。

圖1 包頭市區位和采樣點位圖Fig. 1 The location of Baotou City and sampling sites

1.3 顆粒物稀土元素含量測定

稱取約0.5 mg顆粒物，放入聚四氟乙烯坩堝底部，用潔凈的移液管加入適量的硝酸、高氯酸和氫氟酸(硝酸:高氯酸:氫氟酸為2:2:1)，蓋上坩堝蓋子，靜置過夜，進行消解。采用ICP-MS分別檢測春季和夏季PM10中14種稀土元素含量。電感耦合等離子質譜儀的元素分析條件如下：寶石噴嘴十字交叉霧化器，耐氫氟酸Scott型霧室，EPA檢測器，射頻發生器功率為1.1 kw，霧化氣(氬氣)流量為0.83 L·min-1，輔助氣(氬氣)流量為1.2 L·min-1，溶液提升量為1.2 mL·min-1。用測定標準溶液的操作條件測定樣品溶液和空白對照溶液，扣去空白即得樣品稀土元素含量。

1.4 細胞及其培養

A549細胞購自美國菌種保藏中心(馬納薩斯，弗吉尼亞州，美國)，用含10%胎牛血清、谷酰胺和雙抗溶液的F-12培養基，于37 ℃、5%CO2的細胞培養箱中培養。采用傳代培養方法進行細胞培養。當細胞生長形成的單層達到80%以上時，加入5 mL PBS溶液清洗細胞，然后加入1.5 mL胰蛋白酶消化液并放入培養箱中消化5 min，在顯微鏡下觀察到細胞變圓時，加入10～15 mL培養液終止消化，用吸管輕輕吹打，使細胞脫離瓶壁，轉移90%的細胞懸液于15 mL離心管中用于細胞暴露試驗，剩下的10%細胞懸液加入10～15 mL培養液，放入培養箱中繼續培養。試驗中采用10代以內培養的細胞。

1.5 細胞活性測定

細胞活性用WST-1法進行測定[17]。將對數生長期的A549細胞消化、稀釋后的細胞懸液接種于96孔全透明細胞培養板中，細胞濃度為5×104個·孔-1，于37 ℃、5%CO2條件下培養24 h。隨后棄掉上清液，將顆粒物暴露液按25 μg·mL-1、50 μg·mL-1、100 μg·mL-1以100 μL·孔-1加入96孔細胞培養板中于培養箱中培養24 h。棄掉所有細胞上清液后加入100 μL·孔-1稀釋后的WST-1試劑(使用培養基按100 μL培養基中含10%WST-1試劑稀釋)，繼續培養1.5 h。隨后取出96孔板在酶標儀中測定吸光度(測定波長為450 nm，參考波長為630 nm)。試驗設計3個平行對照，3個空白對照，3個纖維對照(纖維對照濃度為25 μg·mL-1)和3個陰性對照(Triton X-100)，實驗于不同日期重復4次。

1.6 細胞內ROS測定

細胞內ROS產生水平用2’7’二氯熒光素二醋酸鹽(2’7’-dichlorofluorescein diacetate, DCFH-DA)熒光探針法進行測定[18]。取對數生長期的A549細胞消化、稀釋后的細胞懸液，取100 μL·孔-1接種于96孔底部透明黑色細胞培養板中，細胞濃度為5×104個·孔-1，于37 ℃、5%CO2條件下培養24 h。棄掉上清液，加入100 μL·孔-1DCFH-DA染色劑于37 ℃、5%CO2條件下染色15 min，使用PBS 200 μL·孔-1清洗細胞，隨后將顆粒物暴露液按25 μg·mL-1、50 μg·mL-1、100 μg·mL-1以100 μL·孔-1加入96孔細胞培養板中于培養箱中培養3 h。隨后取出96孔板在熒光和化學發光分析儀中測定吸光度(激發波長為488 nm，發射波長為525nm)。試驗設計3個平行對照，3個空白對照，3個纖維對照(纖維對照濃度為25 μg·mL-1)和3個陰性對照(黑炭，10 μg·mL-1)，實驗于不同日期重復4次。

1.7 細胞DNA損傷測定

細胞內DNA損傷程度用彗星實驗測定[19]。取對數生長期的A549細胞消化、稀釋后的細胞懸液接種于24孔全透明細胞培養板中，細胞濃度為2.5×105個·孔-1，于37 ℃、5%CO2條件下培養24 h。棄掉上清液，將包頭春季PM10和夏季PM10按100 μg·mL-1以0.5 mL·孔-1加入24孔細胞培養板中于培養箱中培養3 h。用胰蛋白酶消化細胞5 min，待細胞均脫離細胞培養板底部后將每個孔里的細胞懸浮液轉移到離心管中。所有離心管保證低溫環境，避免其他條件造成細胞DNA損傷。用1%的瓊脂糖將凝膠格子粘貼到GelBond膜的親水表面，取75 μL細胞懸液加入600 μL 0.75%的瓊脂糖中，充分混合，分別取120 μL均勻地平鋪在凝膠格子中，將所有凝膠格子于4 ℃放置15 min。將凝膠格子從GelBond膜上分離下來，并將GelBond膜浸泡到裂解液(2.5 mol·L-1NaCl, 0.1 mol·L-1Na2EDTA, 10 mmol·L-1Trisma base, pH 10, 1% Triton X-100)中，于4 ℃環境下過夜。取出GelBond膜，用無菌水清洗涂有樣品的表面3～5次，然后將GelBond膜置于電泳槽中，將新配制的電泳緩沖液(1 mmol·L-1Na2EDTA, 300 mmol·L-1NaOH, pH>13)倒入電泳槽中，保證液面高于GelBond膜表面，于4 ℃環境中靜置40 min。調整電泳槽中電泳緩沖液的液面高度，至電壓為25 V，電流為300 mA。打開電泳槽開關，電泳20 min。取出GelBond膜放置于中和緩沖液(0.4 mol·L-1Tris base, pH 7.5)中浸泡15 min，隨后放入96%乙醇中過夜。每個樣品加入50 μL的染色劑YOYO-1 (YOYO?-1 iodide)進行染色，將載玻片輕輕的蓋在GelBond膜表面，盡量使染色劑平鋪到整個膜表面，待染色劑干透后，于熒光顯微鏡下觀察細胞DNA遷移拖尾情況，根據DNA拖尾程度按1～5類分別進行計數，總數為100個。根據調整校正曲線將計數結果按公式轉換為106堿基對(base pairs, bp)中損傷數量[19]。DNA損傷實驗設定2個平行對照，于不同日期重復3次。

1.8 統計學處理

2 結果(Results)

2.1 春季和夏季PM10中稀土元素污染特征

包頭典型稀土礦城市春季和夏季PM10和標準顆粒物SRM1649b中稀土元素質量濃度如表1和圖2所示。包頭春季和夏季PM10中稀土元素總量(∑REE)分別為(564.20±87.87) mg·kg-1、(1 145.10±323.91) mg·kg-1，分別為SRM1649b中稀土元素總量的3.46倍和7.02倍。SRM1649b中重稀土元素(heavy rare earth elements, HREEs)(除釓Gd、鋱Tb)含量高于包頭PM10中的含量。包頭春季和夏季PM10中輕、重稀土含量比(LREE/HREE)分別為15.19和25.26，稀土元素以輕稀土為主，其中Ce、Pm和Nd含量占稀土總量的50%以上。包頭PM10呈現明顯的輕稀土元素富集。

從顆粒物來源來看，包頭PM10中稀土含量及組成呈現明顯的季節性差異。包頭夏季PM10中稀土總量高于春季PM10，約為其2倍。除銩(Tm)、鐿(Yb)和镥(Lu)3種稀土元素以外，夏季PM10中其他稀土元素含量均高于春季PM10。

2.2 春季和夏季PM10對A549細胞活性的影響

包頭春季和夏季不同濃度PM10染毒A549細胞24 h后，細胞活性如圖3所示。由圖可知，A549細胞暴露于25 μg·mL-1纖維24 h后，細胞活性水平為98.4%，與空白對照相比細胞活性沒有明顯下降，表明試驗中纖維對A549細胞的活性并沒有明顯的影響。A549細胞暴露于包頭春季、夏季PM10和SRM1649b不同濃度水平(25，50，100 μg·mL-1)24 h后，細胞活性均有不同程度的下降，并且呈劑量-效應關系。較高暴露濃度(50，100 μg·mL-1)表現出較強的抑制細胞生長作用，100 μg·mL-1暴露下細胞活性水平與25 μg·mL-1時的細胞活性水平相比顯著降低(P<0.05)。與SRM1649b相比，包頭夏季PM10抑制細胞活性更加明顯，但統計學上并沒有顯著差異(P>0.05)；與包頭春季PM10相比，夏季PM10對細胞活性的抑制程度更高。

2.3 春季和夏季PM10對A549細胞ROS水平的影響

表1 包頭典型稀土礦城市春季和夏季PM10和SRM1649b中稀土元素質量濃度Table 1 The concentration of rare earth elements(REEs) on the PM10 of Baotou City in spring and summer and SRM1649b

注：HREE和LREE分別為重、輕稀土元素。

Note： HREE stands for heavy rare earth elements, LREE stands for low rare earth elements.

A549細胞暴露于包頭春季和夏季不同濃度PM103 h后，細胞內ROS產生水平如圖4所示。由圖可知，A549細胞暴露于25 μg·mL-1石英纖維3 h后，細胞內ROS產生水平為89.1%，與空白對照相比沒有顯著差異，表明試驗中石英纖維并沒有刺激A549細胞產生更多的ROS。A549細胞暴露于包頭春季、夏季PM10和SRM1649b不同濃度水平(25，50，100 μg·mL-1) 3 h后，包頭夏季PM10和SRM1649b刺激細胞產生更多ROS，并且呈劑量-效應關系，但包頭春季PM10引起細胞內ROS產生量先增加后下降。與SRM1649b相比，包頭春季PM10在較低暴露濃度水平(25 μg·mL-1)時誘導A549細胞產生更多的ROS，在較高暴露濃度水平(50，100 μg·mL-1)時誘導A549細胞產生的ROS水平低于SRM1649b，當顆粒物濃度分別為25 μg·mL-1、50 μg·mL-1時，SRM1649b誘導細胞產生的ROS分別比春季PM10多2.56%和45.63%；包頭夏季PM10在不同暴露濃度水平下產生的ROS水平均低于SRM1649b。在較低暴露濃度水平(25 μg·mL-1)時，包頭春季PM10誘導細胞產生更多ROS，比夏季PM10多32.76%；而在較高暴露濃度水平(50，100 μg·mL-1)時，包頭夏季PM10誘導細胞產生更多ROS，分別比春季PM10多3.99%和9.63%。

圖2 包頭典型稀土礦城市春季和夏季PM10和SRM1649b中稀土元素質量濃度Fig. 2 The concentration of REEs on the PM10 of Baotou City in spring and summer and SRM1649b

圖3 包頭春季、夏季PM10，SRM1649b和石英纖維(25 μg·mL-1)不同暴露濃度水平下A549細胞活性水平注： *表示與纖維對照組-25 μg·mL-1相比在P<0.05水平下顯著差異；不同字母表示不同處理組之間在P<0.05水平下差異顯著。Fig. 3 The WST-1 level of A549 cells after exposure to PM10-Spring, PM10-Summer, SRM1649b and fiber (25 μg·mL-1) at different PM concentrationsNote: * presents significantly different compared to fiber control at P<0.05 level; different letters present significantly different at P<0.05 level among different treatments.

2.4 春季和夏季PM10對A549細胞DNA損傷的影響

A549細胞暴露于100 μg·mL-1濃度的包頭春季、夏季PM103 h后，DNA雙鏈損傷程度如圖5所示。與春季PM10相比(0.86±0.13)，夏季PM10造成A549細胞產生更多雙鏈損傷(1.12±0.13)，約為春季PM10雙鏈損傷的1.3倍。與Frikke-Schmidt等[17]試驗所得的陽性對照、黑炭(100 μg·mL-1)和Jantzen等[20]試驗所得的SRM2975、SRM1650(100 μg·mL-1)相比，包頭PM10在相同暴露濃度和暴露時間下，對A549細胞產生更多DNA雙鏈損傷(圖5)，其中包頭春季PM10產生的雙鏈損傷程度約為SRM1650的2.5倍。

2.5 春季和夏季PM10中輕稀土元素與細胞毒性的關系分析

圖4 包頭春季、夏季PM10，SRM1649b和石英纖維(25 μg·mL-1)不同暴露濃度水平下A549內活性氧物種(ROS)產生水平注： *表示與纖維對照組25 μg·mL-1相比在P<0.05水平下顯著差異；不同字母表示不同處理組之間在P<0.05水平下差異顯著。Fig. 4 The reactive oxygen species (ROS) level of A549 cells after exposure to PM10-Spring, PM10-Summer, SRM1649b and fiber (25 μg·mL-1) at different PM concentrations Note: * presents significantly different compared to fiber control at P<0.05 level; different letters present significantly different at P<0.05 level among different treatments.

圖5 暴露于顆粒物100 μg·mL-1 3 h后細胞雙鏈DNA損傷程度注： *表示與對照組相比在P<0.05水平下顯著差異；不同字母表示不同處理組之間在P<0.05水平下差異顯著。Fig. 5 The DNA damage of A549 cells after exposure to PM at 100 μg·mL-1 for 3 hNote: * presents significantly different compared to fiber control at P<0.05 level; different letters present significantly different at P<0.05 level among different treatments.

圖7 大氣顆粒物稀土元素與細胞內ROS產生水平相關性分析注： 圖中數字的絕對值越大代表與細胞活性相關性越高，數字絕對值越小代表與細胞活性相關性越小。Fig. 7 The correlation analysis of REEs on PM and ROS productionNote: The bigger the absolute value is, the larger the correlation is.

由于包頭PM10富集輕稀土元素，因此本文主要分析包頭PM10和SRM1649b中輕稀土元素與A549細胞活性和ROS產生水平的相關性，結果分別如圖6、7所示。各輕稀土元素均與細胞活性呈負相關性，除La(-0.64)以外，其他6種輕稀土元素Eu(-0.96)、Sm(-0.95)、Pm(-0.89)、Nd(-0.89)、Pr(-0.86)和Ce(-0.83)相關性較高。

各輕稀土元素均與細胞內ROS產生水平呈負相關性。其中，La(-0.85)、Ce(-0.66)和Pr(-0.62)3種輕稀土元素與ROS產生水平相關性較高。

3 討論(Discussion)

隨著社會經濟的快速發展，城市大氣顆粒物污染已成為城市大氣環境污染的重要組成類型。PM10作為城市大氣顆粒物污染主要污染物之一，是一種由可溶性鹽、金屬元素、有機物質和生物組分等組成的混合物質，成分及來源復雜。已有研究和統計數據表明，稀土粉塵對人體健康產生不利影響，因此本研究采集典型稀土礦工業城市——內蒙古包頭市春、夏季大氣PM10，表征其稀土元素含量及組成，并將人肺上皮A549細胞暴露于PM10和標準顆粒物SRM1649b，從細胞活性、氧化應激和DNA損傷3個方面來研究包頭大氣PM10對A549細胞的毒性效應。

包頭春、夏季PM10表現出輕稀土富集特征，并呈現季節性差異，這與包頭市不同季節顆粒物來源、氣象條件和地理特征有關。包頭PM10中稀土元素平均質量濃度從高到低的順序為：Ce > La > Nd > Pr > Sm > Gd > Dy > Er > Yb > Eu> Tb > Ho > Tm ≈ Lu，這與白云鄂博礦區周邊土壤[21]、動物和植物樣品中的稀土元素組成相似[22-23]。包頭白云鄂博礦區是中國最大的鐵-氟-稀土綜合礦床，其中稀土資源以輕稀土為主[24]。從稀土資源的開采到加工，大量高輕稀土含量的粉塵排放到大氣環境中，同時，包頭干旱少雨，裸露地相對較多，揚塵污染相對較嚴重，導致包頭PM10中輕稀土元素含量較高。與包頭春季PM10相比，夏季PM10中稀土元素除Tm、Yb和Lu 3種重稀土元素以外，其他稀土元素含量均高于春季PM10。春季采樣期間，遇到兩場降雨，降雨有效地降低了礦區礦坑粉塵進入大氣環境的可能性。夏季包頭市盛行東風(出現頻率9.8%)，春季盛行西風(出現頻率為12.0%)，春季風速全年最大[13]。包頭春季風速較大、氣旋活動頻繁，故春季多風沙天氣，大量外源沙塵稀釋PM10中稀土元素含量，導致包頭春季PM10中大部分稀土元素含量低于夏季。Wang和Liang[25]發現，輕稀土更容易富集于細顆粒物上，重稀土更容易富集在粗顆粒物上，所以春季PM10中Tm、Yb和Lu 3種重稀土元素含量高于夏季PM10，而輕稀土元素含量則低于夏季PM10。

結果表明，包頭春、夏季大氣PM10和SRM1649b均引起A549細胞活性下降，并呈劑量-效應關系，誘導細胞內ROS生成量增加，與春季相比，夏季PM10對細胞活性的抑制程度更高，表現出具有更強的細胞毒性。從單位細胞活性水平產生的ROS量來看，包頭春、夏季PM10分別為1.52和1.75，也能證明夏季PM10使細胞產生氧化應激的能力強于春季PM10。與SRM1649b相比，包頭春季PM10抑制細胞水平與SRM1649b無明顯差異，而較高暴露濃度下SRM1649b相比于包頭夏季PM10誘導細胞產生更多ROS，這可能與SRM1649b中其他成分有關。包頭PM10與SRM2975、SRM1650[20]和黑炭[17]相比，包頭PM10造成A549細胞更多的DNA雙鏈損傷，其中夏季PM10比春季PM10造成更多的雙鏈損傷而表現出更強的遺傳毒性，這與Stieb等[26]使用meta分析方法得出的溫暖月份的PM10的呼吸系統疾病致死率更高結論一致。

包頭春、夏季大氣PM10和SRM1649b均引起A549細胞活性下降，并誘導細胞內ROS生成量增加，含稀土大氣顆粒物的毒性顯著高于標準顆粒物。與春季相比，包頭夏季PM10對細胞活性的抑制程度更高，表現出更強的細胞毒性和遺傳毒性。本研究的結果表明，大氣PM10能夠通過氧化應激導致細胞活性下降和DNA損傷，而顆粒物中的微量稀土元素，尤其是輕稀土元素促進了顆粒物的細胞毒性和遺傳毒性。但由于實驗技術的局限，目前無法實現PM10上稀土元素的剝離，因而還無法單獨討論PM10上稀土組分的毒性效應，下一步研究需要更加關注稀土元素而不是原狀大氣顆粒物的細胞毒性效應。

致謝：包頭可吸入大氣顆粒物樣品由中國科學院地理科學與資源研究所李可欣老師提供，細胞實驗在丹麥哥本哈根大學公共健康學院Peter M?ller教授課題組幫助下完成。

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