流行病学和毒理学研究证实暴露于空气中的污染物对人体健康有许多不利影响，与呼吸系统疾病、心血管疾病、变态反应性疾病、糖尿病等的发病率或死亡率相关^[1,2,3,4,5]。在数量繁多的污染物中，微粒物质(particular matter,PM)因其物理化学特性和构成复杂，及对呼吸系统疾病的显著影响被广泛研究。大量证据表明PM引起哮喘急性加重，甚至能够引起哮喘发病^[2,6]。PM是地理环境、气象、季节气候、人为活动(车内的催化转化器、发电厂排放、机动车排气、燃料燃烧等)等共同作用的结果。根据PM的空气动力学直径，可将其分为3种，粗颗粒物PM10(2.5 μm<直径≤10 μm)，细颗粒物PM2.5(0.1 μm<直径≤2.5 μm)，超细颗粒PM0.1(直径≤0.1 μm)。PM10被吸入气道，可经过纤毛运动被排出体外，部分可沉积在肺泡。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，进入气道后，可以沉积、渗透至更外围的肺泡，更有效的保留在肺泡内，而且部分成分可进入血液循环，影响全身器官，因此对人体健康和大气环境质量的危害更大。以下就PM2.5定义、PM2.5 对支气管哮喘发病机制的影响及其研究进展、针对PM2.5我国可采取的措施以及未来的研究方向几方面做一探索性综述。

PM2.5，细颗粒物，是指环境空气中空气动力学直径≤2.5 μm的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5是固态和液态物质的混合物，由含碳物质(有机碳、元素碳)、硝酸盐、磷酸盐、金属元素、多环芳烃、烷烃、烷酸、生物成分(内毒素、花粉、真菌孢子、病毒、细菌等)等构成。它对组织器官的损害与PM2.5浓度、尺寸、化学成分、形状、毒理特性和在机体的分布、渗透有关。PM2.5中含有的过渡金属，多环芳烃化合物，以及环境中持续存在的自由基都能引起氧化应激和哮喘相关的多种表型的改变。PM2.5常常含有多种免疫原性物质，如真菌孢子和花粉，这些物质本身就能引起哮喘急性加重^[7]。PM2.5中的可溶性金属、内毒素、碳类物质等均参与刺激细胞产生炎症化学因子、细胞因子等^[8]。PM2.5的成分随来源、环境、气候等的变化而变化。同时，不同时间和空间收集的PM2.5在肺内表现出不同的炎症和氧化反应。

关于PM2.5对哮喘发展及急性加重的研究中，炎症和免疫反应，氧化应激和损伤，气道重塑，以及对吸入过敏原敏感性增加等机制起重要作用。

哮喘是由多种炎症细胞、化学分子、细胞因子共同参与的慢性炎症反应。暴露于PM2.5诱导机体肺泡巨噬细胞释放炎症介质是肺部炎症和变态反应性疾病的重要发病机制。PM2.5可诱导局部和全身的炎症反应，引起Th1/Th2通路失衡，导致TH2通路为主的炎症^[9]。PM2.5上调TH2通路，引起TH2释放IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等炎症介质，影响T细胞分化，诱导IgE介导的过敏反应，导致哮喘症状的出现,恶化过敏性反应。同时，PM引起Th2和Th17表型分化相关的变应性炎症，过敏性哮喘患者暴露于高水平PM后，会出现更多的哮喘症状及血清IL-17A高水平。PM中持续存在的自由基和多环芳烃及细胞表面芳烃受体在这种分化中起重要作用^[10,11]。

PM表面携带的钒酸酯通过抑制TLR4分解增加TLR4的功能，证明PM可能在诱导或扩大变态反应中起重要作用^[12]。PM引起编码调节T细胞转录因子的基因Foxp3高甲基化，抑制调节T细胞功能^[13]。调节T细胞减少在变态反应强化过程中起重要作用。

氧化应激和损伤是PM2.5引起哮喘的另一重要机制。PM2.5诱导肺泡巨噬细胞产生氧自由基(ROS)，ROS通过增加气道反应性和直接刺激气道黏膜引起组胺释放而参与哮喘的发病机制，而哮喘恶化时又会产生更多的ROS。另外，ROS引起线粒体肿胀、碎片化等异常结构改变，抑制线粒体内超氧化物歧化酶、钠钾泵、钙泵等的活动，提高丙二醛水平，同时引起线粒体脂质过氧化，线粒体的损害可进一步引起肺损伤，导致哮喘恶化^[14]。同时，PM引起细胞膜不饱和磷脂酰胆碱含量下降，降低细胞膜流动性，进一步导致细胞功能和信号转导机制受损^[15]。PM引起的ROS被证实可诱导氧化还原敏感性转录因子产生，这些因子可促进促炎因子的释放，如IL-6,IL-8，介导PM相关的炎症损伤^[16]。新生大鼠在暴露于PM后更易出现氧化应激反应，一部分原因是由于出现核因子样2(Nrf2)^[17]，Nrf2在肺脏对过敏原的适当反应中起关键作用，由Nrf2调节的抗氧化能力是对过敏原介导的哮喘敏感性的一种重要的决定因子。

长期吸入PM2.5，免疫细胞及其细胞因子诱发炎症，反复刺激气道时可导致气道壁结构和功能改变，表现为气道管腔狭窄、细胞外基质过度沉积、间质组织纤维化、气道平滑肌细胞增生肥大而导致气道重塑。

PM可通过不同机制增强个体对吸入过敏原的敏感性，如PM附带的过敏原沉积于气道后，可诱导机体发生氧化应激反应，损伤上皮细胞，增加细胞通透性。另外，PM可通过化学调节作用引起蛋白抗原性增强等^[18]。

气道炎症、氧化应激及气道重塑均为哮喘的特征性表现。因此，暴露于PM2.5能引起哮喘的急性加重甚至引起哮喘发病。

目前普遍认为哮喘是由多基因所致的复杂遗传病。 调控氧化应激、炎症和免疫反应、气道重塑等机制的基因差异性能够更好的说明暴露于PM后更易出现哮喘急性加重或发病。 抗氧化酶基因独特的多态性，如谷胱甘肽S转移酶基因，GSTM1和GSTP1，能够降低机体在污染物的刺激下出现哮喘反应的风险。研究证实携带有GSTP1 rs1138272或者rs1695次要等位基因的儿童增加了空气污染相关哮喘的发生率^[19]。空气污染物引起气道的氧化损伤，从而导致气道炎症和气道重塑，这些改变在存在易感基因的人群中能够引起哮喘。

近年来，中国不断笼罩在浓雾和高浓度PM2.5之中，我国多地PM2.5水平严重超标，达到WHO所推荐安全水平(24 h平均值25 μg/m³)的十几倍。既往研究显示，空气污染已使中国北方居民的预期寿命减少5.5年，还提升了肺癌、心脏病和中风的发病率^[20]。研究者发现：长期PM2.5暴露水平每上升10 μg/m³，呼吸系统疾病入院率上升4.22%、心血管系统疾病入院率增加3.12%、脑卒中入院率增加3.49%、糖尿病入院率增加6.33%^[21]。

我国在应对环境污染方面已经做了大量工作，但减少PM对健康的影响仍需要注意以下几个方面：

(1)研究不应只限于对健康风险的评估，而应该优先关注具体政策和干预措施的效果，及其成本效益比；优先关注空气污染中具体环境污染物的来源，以及口罩和空气净化器的防护作用等。

(2)政府需要发展可负担的清洁能源，代替农村人口现在仍然使用的大量固体燃料；发展公共交通系统，减少尾气排放。

(3)PM2.5增高前预先发布警告，提醒哮喘患者及心血管疾病的患者减少在这些天气中外出，避免不必要的室外活动，尤其避免剧烈运动，因为分钟通气量增加，吸入的污染物的量也随之增加。

(1)不同污染物对健康带来不同影响，目前研究人员主要将注意力集中于单个污染物，而混合污染物作为整体对健康的影响尚未明确。另外，PM2.5由多种成分构成，哪种成分对哮喘的影响最大尚不清楚。

(2) 进一步提高PM2.5对哮喘发病及恶化机制的认识。目前认为基因、环境、感染、神经因素以及个体免疫状态等均参与哮喘的发病。而PM2.5与哮喘遗传表型的关系，特别是对具有遗传倾向的胎儿或婴幼儿哮喘发病的影响及机制，以及PM2.5对气道炎症、气道重塑的具体机制尚需更深入地探讨。

(3)短期峰值暴露(例如1 h)与更长时间的时间加权平均值(例如1~2 d)暴露相比，哪种对哮喘的影响更大。PM2.5暴露后与临床效应之间存在的时间延迟有待于进一步的研究探讨。

越来越多的证据表明长期暴露于PM2.5能引起儿童及成人哮喘加重甚至发病。PM2.5引起哮喘发病和急性加重的机制仍有待阐明，基因-环境相互作用、氧化应激、炎症和免疫反应、神经调节等可能与之相关。随着我国环境污染的加重，关于PM2.5在哮喘中的研究日渐受到关注，对PM2.5与哮喘关系的进一步深入研究，可能在未来为解决空气污染相关哮喘提供新的途径。另外，PM2.5已对国人健康造成了极大的威胁，面对这种巨大的环境挑战，我国应采取更多的措施来应对。