一项新的研究表明，暴露于交通产生的超细颗粒会改变人类嗅觉粘膜细胞中许多基因的表达。这项由东芬兰大学领导的研究首次将不同柴油燃料和尾气后处理系统的排放分析与它们对人类嗅觉粘膜细胞模型的影响结合起来。研究结果发表在《整体环境科学》杂志上。

欧盟几十年来一直对道路交通产生的颗粒排放进行监管，但直径小于100纳米的超细颗粒的排放尚未受到监控或限制。

人的嗅觉粘膜是一种直接暴露于环境并与大脑直接接触的组织。

“已经发现嗅觉系统可以调节环境污染物对大脑的影响，从而促进脑部疾病的发病机制。然而，影响介导的确切信号通路仍然未知，”第一作者，东芬兰大学Kanninen实验室的博士研究员Laura Mussalo说。

该研究探索了暴露于交通产生的不同排放物时人类嗅觉粘膜细胞分子水平的变化。研究人员检查了排放对基因表达的影响，也就是说，排放引起了什么样的改变，以及它们激活了什么样的机制。研究人员还研究了化石燃料和可再生柴油是否会产生不同的影响，以及现代后处理设备(如微粒过滤器)如何影响排放。

研究中使用的嗅觉粘膜细胞来自自愿供体，由库奥皮奥大学医院合作收集。结合临床医学、基因研究、分子生物学、环境毒理学、气溶胶物理学等多学科研究。

对炎症反应和外源代谢的影响

暴露研究中使用的颗粒样本由芬兰VTT技术研究中心收集，并由VTT和坦佩雷大学对其进行了分析和表征。这些样本是从使用石蜡可再生柴油和常规化石柴油的重型发动机车辆的废气中收集的。第三个样本是相同的可再生柴油和符合欧6d-temp标准的清洁发动机技术的组合。

所有排放物都含有超细颗粒。此外，可再生柴油和化石柴油的排放物都含有大量的多环芳烃(PAHs)和活性氮化合物。然而，可再生柴油与更清洁的发动机技术相结合，产生的排放很少。

超细颗粒物暴露会改变人的嗅觉粘膜细胞功能，不同的燃料和发动机产生不同的不良反应。此外，分子水平的分析揭示了无数调节细胞功能的系统受到干扰。暴露于可再生和化石柴油的排放显著改变了与炎症反应、异种代谢、嗅觉信号和嗅觉粘膜完整性相关的基因表达。然而，可再生柴油造成的不利影响比化石柴油小。使用清洁发动机技术的可再生柴油排放的废气对电池功能的影响微乎其微，这证明了发动机后处理装置的效率。

这一发现支持了早期的研究，表明多环芳烃可能干扰人类嗅觉粘膜细胞的炎症反应和异种代谢，超细颗粒可能通过嗅觉途径介导对大脑的不良影响。该研究对超细颗粒在人源性嗅觉粘膜细胞模型中的不良影响提供了重要的见解，为减轻和预防毒理学危害的可能措施提供了基础。

该研究是TUBE项目的一部分，该项目由欧盟地平线2020计划资助。该研究还得到了Kuopio地区呼吸基金会、芬兰脑基金会、Yrj? Jahnsson基金会、P?ivikki和Sakari Sohlberg基金会的资助。