秦雪婷，张梅

环境是人类生存和发展的重要基础，是人-社会-环境医学模式的重要一环。如今大量研究发现，呼吸系统、心脑血管等系统疾病的发生均与环境污染有关［1］，同时大气污染又是环境污染中不容忽视的组成部分，严重威胁着人类的健康。PM2.5（Particulate matter 2.5）是大气污染物的组分，具有危害范围广、持续时间长等特点，同时参与多种疾病的发生发展及不良预后，据统计，仅2012年，我国104个城市中约有78.5 万人死于PM2.5 暴露［2］，其中心血管系统疾病死亡与颗粒物污染密切相关［3］。

随着社会老龄化的发展，心血管疾病发生率不断升高。《中国心血管病报告2017》显示中国心血管病患病率及死亡率呈上升趋势，心血管病死亡占居民疾病死亡构成40%以上，居首位，高于肿瘤及其他疾病；据推算心血管病现患人数2.9 亿，冠状动脉粥样硬化性心脏病1 100 万［4］。冠状动脉粥样硬化性心脏病又以急性心肌梗死（acute myocardial infraction，AMI）病死率最高［5］。在AMI 的预防与治疗中，家庭及社会承担着大量的医疗负担，积极寻求AMI 危险因素及优化AMI 患者康复治疗措施，将有效提高人们的生活质量［6-7］。近年来，PM2.5 对心血管系统疾病的影响引发了众多学者的关注，本文旨在总结PM2.5 与AMI 的关系，呼吁人们关注PM2.5对AMI 发病率及病死率的影响，从而积极采取防护措施，提高生活及生存质量。

1 PM2.5概述

PM2.5 是指环境中空气动力学直径≤2.5 µm 的颗粒物，因此又被称为“细颗粒物”，其来源广泛，可分为自然来源及人为来源。前者主要通过扬尘、沙尘暴、火山喷发等自然现象产生；后者主要通过燃料燃烧、农作物秸秆燃烧、尾气排放等人为活动产生。根据24 h 空气中PM2.5 的平均浓度，空气质量可分为优（0～35µg/m3）、良（35～75µg/m3）、轻度污染（75～115 µg/m3）、中度污染（115～150 µg/m3）、重度污染（150～250 µg/m3）、严重污染（＞250 µg/m3）6 个等级［8］。由于我国近年来对产业结构、能源结构等方面的调整，大气污染状况明显改善，但是我国大气环境问题形势依然严峻，PM2.5 治理依然任重道远［9］。呼吸道吸入途径为PM2.5 进入人体内的主要方式［10］，PM2.5 因其直径小、质地轻，能够弥漫于大气或悬浮于空气中，通过携带病毒、细菌等随呼吸道进入体内，深入细小支气管，沉积于肺泡内从而引发肺炎、哮喘等呼吸系统疾病［11］。PM2.5 还能够透过呼吸道黏膜随血液进入循环系统到达心脏诱发心律失常、缺血性心脏病等心血管系统疾病［12］。

2 AMI

AMI 是在冠状动脉内粥样斑块的基础上，不稳定斑块破裂从而导致血栓形成造成管腔狭窄或由于冠状动脉痉挛导致相应心肌氧供不足使得局部心肌坏死的缺血性心脏病［13］。临床常表现为心悸、胸闷、呼吸困难、胸骨后或心前区持续压榨性疼痛并向左上肢、颌下放射等，持续时间通常超过15 min，且不能通过舌下含服硝酸甘油缓解；血液检查通常表现为肌钙蛋白、肌红蛋白、肌酸激酶同工酶等升高；心电图呈现ST段弓背抬高、病理性Q波、T波高尖等表现。AMI主要通过溶栓、冠状动脉介入术、冠脉搭桥术等恢复闭塞血管内血液再通，但缺血再灌注损伤、致命性不良心血管事件的发生仍然严重影响患者的预后。因此，即使AMI治疗手段不断提高，医疗资源不断充足，AMI在急性期的致死率仍可高达30%［14］。

3 PM2.5与AMI关系的临床研究

3.1 PM2.5 对AMI 发病率的影响 多项研究证实PM2.5 与AMI 发 病 率 呈 正 相 关。Wang 等［15］运 用Logistic回归分析对上海某地区972例AMI患者的住院资料及当地气候资料进行病例交叉研究发现，AMI 住院率随着空气中PM2.5 浓度的增加而增加。Haikerwal等［16］对澳大利亚维多利亚州PM2.5与AMI关系的病例对照研究显示，AMI 急诊就诊率与PM2.5浓度呈正相关。

同时，通过对比研究还能够发现PM2.5 对AMI发病率的影响具有时间相关性。Zhang 等［17］对北京安贞医院2 749 例AMI 患者进行的横断面研究发现PM2.5 浓度升高10 µg/m3，其后1 d 对于年龄≥65 岁的患者ST 段抬高型心肌梗死患病风险较＜65 岁患者增加15%，在男性、吸烟及高血压人群中更为显著。国外其他学者通过研究也得出相应的结论，Weichenthal等［18］对加拿大哥伦比亚省一项涉及3个研究中心2 881 例AMI 的病例对照研究显示，年龄≥65 岁老年人，高浓度PM2.5 持续暴露3 d，AMI 的发病风险随之增加。

以上研究表明，具有AMI 高危因素的人群必须关注PM2.5日均浓度，在PM2.5 浓度较高时减少出行，或做好必要的防护，如佩戴口罩等；在暴露于中重度污染环境后出现心前区不适症状应及时就医，排除AMI可能性。

3.2 PM2.5 对AMI 患者预后的影响 Liu 等［19］运用Logistic 回归分析探究中国26 个城市PM2.5 浓度与AMI 患者再住院率的关系发现，PM2.5 浓度升高会增加ST 段抬高型心肌梗死患者的再住院率。Zang等［20］对598例就诊于泰达国际心血管病医院的AMI患者进行为期1年的随访，显示AMI患者1年内主要不良心血管事件发生率与患者居住地PM2.5平均浓度呈正相关。Liang 等［21］研究中国香港地区PM2.5浓度与AMI 死亡率之间的关系表明，PM2.5 平均浓度连续2 d增加10µg/m3，AMI死亡率增加2.35%，在女性和老年人中更为明显。

因此，在PM2.5 中重度污染的环境中，不适于AMI 患者的疗养及心脏功能康复，建议在PM2.5 污染程度较重，持续时间较长地区的AMI 患者家庭配备空气净化系统，减少室外活动。有条件的患者可以移居至PM2.5污染较轻地区渡过AMI急性期。

4 PM2.5对AMI致病机制的研究

AMI的致病机制是在冠状动脉粥样硬化病变基础上粥样斑块糜烂、破裂、血栓形成导致管腔痉挛或狭窄，与机体内神经、体液、内分泌多因素密切相关。关于PM2.5导致AMI的发病机制的基础研究有众多猜想，例如PM2.5 增加AMI 的危险因素、致炎、诱导自噬以及下调膜修复蛋白MG53的表达等。

4.1 PM2.5通过增加AMI高危因素导致AMI 高血压、糖尿病、高脂血症、肥胖等是AMI 发生的高危因素［22］。众多学者研究发现PM2.5能够通过增加上述高危因素暴露从而增加AMI 的发病率及病死率［23］。Xie等［24］研究发现PM2.5与高血压的关系呈非线性，当PM2.5浓度在47.9µg/m3以上，每升高10µg/m3收缩压升高0.569 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），舒张压升高0.384 mmHg；同时，该研究发现2.3%的育龄人群高血压患病可归因于PM2.5 暴露。Cai 等［25］的荟萃分析显示，高血压发生率与PM2.5浓度增加呈正相关。Xu等［26］发现长期暴露于平均浓度为94.4µg/m3PM2.5 环境小鼠的葡萄糖耐量及胰岛素水平均高于非暴露组小鼠，证实长期暴露于PM2.5 可致糖耐量减低、胰岛素抵抗。Ge 等［27］对暴露于PM2.5的野生型（WT）和非活性的菱形蛋白2（inactive rhomboid-like protein 2，iRhom2）基因敲除小鼠肝脏组织学、炎症反应、糖耐量、血清参数等进行分析发现，长期PM2.5 暴露通过iRhom2/肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）通路触发炎症，引起肝脏脂肪变性和血脂异常。Liu 等［28］研究发现PM2.5 通过单核细胞趋化因子- 1（Monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1）导致血脂代谢紊乱和脂质沉积。Chen等［29］记录了暴露于PM2.5环境中的母体裸鼠后代的生长轨迹发现，雄性子代成年后棕色脂肪组织增加、体质量增加、肥胖增多，焦磷酸测序显示瘦素脂肪细胞的启动子甲基化在PM2.5暴露的成年雄性子代中显著增加、瘦素启动子甲基化增加、正常瘦素分泌水平下降，与体质量呈正相关；同时检测附睾脂肪中炎症标志物的表达发现，雄性后代的相关炎症标志物TNF-α 和MCP-1 表达均显著增加，认为脂肪炎症是造成肥胖的另一关键因素。

4.2 PM2.5通过致炎导致AMI 炎症在冠状动脉粥样硬化形成及加剧斑块不稳定过程中起着重要作用，PM2.5 也能够通过促进炎症反应进而促进AMI的发生［30］。Li等［31］发现暴露于PM2.5可显著提高野生型小鼠巨噬细胞炎症因子标志物白细胞介素（IL）-1 和环氧化酶-2 的表达水平。Jin 等［32］发现，PM2.5暴露通过激活小鼠心脏组织中表皮生长因子受体（EGFR）/蛋白激酶B（Akt）信号通路，使核因子（NF）-κB-p52/P100和NF-κB-p65蛋白的表达水平升高，NF-κB 调节下游C-X-C 趋化因子1（C-X-C chemokine ligand 1，CXCL1）、IL-6、IL-10 等多种炎症因子，可能直接导致心血管炎症和冠状动脉粥样硬化性心脏病的发病。Li 等［33］证实PM2.5 可激活NF-κB 通路，增加下游炎症因子IL-1β 和IL-6等的表达。

4.3 PM2.5通过自噬导致AMI 自噬是细胞实现自身代谢及细胞器更新的一个正常的过程，自噬可以维持机体的代谢以减少损伤，从而保护机体，但是，过度的自噬会导致心肌细胞的凋亡，加剧对相关缺血部位的损伤［34］。Tong 等［35］利用Western blot 检测暴露于PM2.5的SD大鼠的血液及心肌细胞自噬体、微管相关蛋白轻链3（LC3）Ⅱ、LC3Ⅰ、法尼脂衍生物受体（Farnesoid X recertor，FXR）蛋白表达，发现PM2.5 暴露使相应自噬水平均明显高于对照组，而FXR基因敲除的SD大鼠，相应蛋白表达水平随之降低、心肌梗死面积减少、心肌细胞损伤减低，因而推测PM2.5暴露通过FXR诱导自噬加剧AMI的发展。

4.4 PM2.5 通过降低膜修复蛋白表达导致AMI 发生 Mitsugumin 53（MG53）蛋白是一种特异性存在于心肌及骨骼肌，用于修复心肌细胞及骨骼肌细胞的修复蛋白。PM2.5 暴露可通过下调MG53 蛋白的表达影响膜修复，加剧AMI 缺血缺氧的严重程度。张苗等［36］发现，PM2.5 暴露组大鼠心肌梗死面积明显高于对照组，左室射血分数显著低于对照组，MG53 蛋白膜修复蛋白表达水平降低，心肌损伤扩大，心肌梗死程度加重。

综上所述，PM2.5能够通过增加AMI危险因素、致炎、诱导自噬以及降低膜修复蛋白表达等多环节加剧AMI 的发病率及病死率。当期，对于环境保护及污染治理的研究迫在眉睫，深入研究PM2.5 对AMI造成的影响，探讨其致病机制，并采取措施积极防控，将对心肌梗死患者预后提供重要的理论依据。