现代医学与中医对雾霾（PM2.5）致肺病的认识及探讨

艾新法，王 彤，张津铭，苏 鑫

（1.长春中医药大学基础医学院，长春 130117；2.长春中医药大学针灸推拿学院，长春 130117；3.长春中医药大学健康管理学院，长春 130117）

雾霾，即是雾和霾的总称。雾和霾均属于自然界中的气溶胶系统，雾是由大量悬浮于近地面空气中的微小水滴或者冰晶组成，霾则是空气中的灰尘、硫酸以及硝酸等颗粒物组成，具有能够造成视觉障碍的特点。雾霾天气是对各种悬浮于空气中的颗粒物含量超标的笼统概述。随着近些年空气污染程度逐渐加重，人们的身心健康也受到了严重威胁，中国作为一个发展中的国家，空气污染状况更为严重。社会各界开始对雾霾这一环境污染导致的呼吸系统疾病加以重视，各行业对于雾霾进行深入研究及调查，同时也确定了PM2.5 为雾霾导致呼吸系统疾病的首要因素，并且我国在新发布的《环境空气质量标准》中也将PM2.5 及臭氧纳入环境检测常规指标。根据数据显示[1]，在监测的74 个城市中，仅有3 个城市年均浓度达到标准，并且有部分城市空气污染程度严重超标。北京市在2013年的PM2.5年均浓度检测中发现，其数值高达国家年均标准的2.6 倍（我国标准：35 μg/m3），是世界卫生组织标准的 8.95 倍（10 μg/m3）[2]。

1 PM2.5 的历史、组成及特点

根据查找历史报道发现，早在20世纪初期比利时、伦敦以及洛杉矶等国家和地区便开始出现严重的雾霾天气，并且已经影响了人体健康状况甚至出现严重呼吸系统疾病。英、美、日等国早期便颁布了相应法律条文，采取措施控制这一严重的环境污染问题。学者们通过不断探索研究，目前已经对PM2.5 有了初步了解。PM2.5是指在空气中直径小于2.5 μm的细小颗粒物，具有可以较长时间停留于空气中，传输距离远的特点，因其体积小、重量轻，所以又被称作可入肺颗粒物。PM2.5 的组成极其复杂，包含了多种物质，目前大致可分为有机成分和无机成分，有机成分中包括：甲醛、甲烷、多环芳香烃以及多种病原微生物等；无机成分包括：SO2、CO2、CO、臭氧、氮氧化物及多种重金属（铜、锌、铅、镉、锰、镍）等[3]。同时，也有相关研究表示，由于PM2.5 的组成复杂，其形态也各不相同，造成的生物效应也有差异。棱角形多容易对机体造成直接性的机械伤害，类球形则多易沉积于体内，而不规则形则是能够吸附影响机体健康的有害成分以及各种病原微生物[4]，因此，PM2.5还可吸附多种细菌、病毒等病原物[5-7]，侵袭人体，导致疾病。

2 现代医学对PM2.5 的认识

PM2.5 目前已成为世界各医学界关注的焦点，不同国家以及不同地区的医学者通过各种医学实验探讨PM2.5 的作用途径、致病机制、控制方法等，为预防和治疗PM2.5 对人类身心健康所造成的影响提供更有效的帮助。研究表明，由于PM2.5 自身的复杂组成及其对多种细菌、病毒等病原物具有较强吸附力的特点，致使PM2.5 对人体多个系统、器官可造成严重损伤，如呼吸系统、心血管系统、血液系统及免疫系统等[8]。且有研究发现，当PM2.5 的浓度增长到10 μg/m3时，实验研究人群的死亡率也由2.1%上升至3.75%，而且肺炎、心脏病等多种疾病导致的死亡率也会随着暴露时间的延长而上升[9]。

2.1 PM2.5 对呼吸系统的致病机制 空气中的PM 2.5通过呼吸而进入人体支气管、细支气管并最后沉降于肺泡内，对呼吸系统造成刺激并影响肺功能，诱发支气管炎、肺炎、哮喘、加剧老慢支和肺气肿等多种急慢性呼吸系统疾病。目前，医学界对PM2.5 造成的呼吸系统疾病的损伤机制主要有4 个方面：炎性反应、 氧化应激反应、 免疫毒性以及基因毒性[10]。

2.1.1 炎性反应 人体的免疫系统功能是抵御外界各种因素干扰机体正常生命活动最重要的机制，而人体呼吸系统结构中的肺泡巨噬细胞则是重要的一员，它是肺内游离的免疫细胞，肺泡巨噬细胞可以通过自身吞噬消化功能的特性清除外来的细菌，集中分布在呼吸道以及肺泡表面，所以肺泡巨噬细胞也被认为是人体呼吸系统抵御外源微生物侵袭的第一道防线[11]。巨噬细胞被外来的PM2.5 刺激所激活，活化的巨噬细胞向肺组织迁移，吞噬细菌的同时并参与、合成及释放多种细胞因子，如TNF和白细胞介素IL-1、IL-6、IL-8等，这些炎症因子同时也是引起肺部炎性改变及损伤的重要原因。多项研究结果证实，PM2.5 可影响机体的诸多细胞因子发生数量改变，影响肺组织发生炎性反应，姜瑞雪等[12]研究发现，不同浓度的PM2.5 对Wistar 大鼠的肺组织中炎症因子、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子、HMGB1 的表达均具有明显的影响，并和所用剂量存在一定的相关性；仝国辉等[13]通过PM2.5 激活小鼠Nlrp3 炎性小体的实验中，发现PM2.5 可引起小鼠肺部的炎症反应，血液检测中可见NEUT%、IL-1β 数量明显升高，所以可推断PM2.5 可能通过激活Nlrp3炎性小体以及IL-1β 受体的途径参与并发生炎症反应。

2.1.2 氧化应激反应 氧化应激是指人体内的氧化与抗氧化系统之间的失衡，并且更加倾向于氧化，致使中性粒细胞参与发生炎性浸润，蛋白酶的分泌也随之增加，最终产生了大量的氧化中间产物，主要包括：超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢、一氧化氮、二氧化氮以及过氧化亚硝酸盐等，同时这些物质也是人体器官、组织氧化损伤的重要原因。机体的抗氧化系统主要分为两大类，一类是酶抗氧化系统，包括超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶以及过氧化氢酶等；另一类是非酶抗氧化系统，包括麦角硫因、维生素C、维生素E、谷胱甘肽、褪黑素、α-硫辛酸、类胡萝卜素、微量元素铜、锌、硒（Se）等。有研究发现，人体在受到PM2.5 的侵袭后，机体内的巨噬细胞在发生免疫活化的过程中还会产生超氧阴离子以及一氧化氮自由基[14-15]；李娟等[16]通过实验证实，将PM2.5 制成不同浓度分别刺激BEAS-2b 细胞，经过8 h 后检测到MDA含量随着PM2.5 浓度的增大而升高，并且SOD 活性也明显下降，因此，可推断PM2.5 能够引起BEAS-2b 细胞脂质的过氧化损伤。

2.1.3 免疫毒性 PM2.5 颗粒物侵入机体后，不仅激活了机体的免疫反应，同时又严重影响机体的免疫功能，郭丽丽等[17]根据交通空气污染程度的不同，分别在太原市选取两所小学，A 校为空气污染严重小学，B 校为空气污染较轻小学，对两所校内的学龄儿童进行免疫功能检测，通过检测对比后发现，A 校小学生外周血细胞（白细胞、淋巴细胞、中性粒细胞等）均高于B 校，并且A 校小学生的唾液溶菌酶、免疫球蛋白（IgG）、T 淋巴细胞亚群均低于B 校，因此可推断，学龄期儿童的非特异性免疫以及细胞免疫功能会由于严重的空气污染而受到抑制作用，同时对机体细胞、体液免疫也存在一定的影响。

2.1.4 基因毒性 PM2.5 的基因毒性不仅能够使细胞的存活率下降，同时又能改变细胞形态，目前关于PM2.5 对人类机体的DNA 损伤作用机制主要有两种观点，即氧化损伤机制和DNA 加合物形成机制[18]。孟紫强等[19]分别收集了正常天气及沙尘暴天气中的PM2.5 颗粒，通过对大鼠肺泡巨噬细胞DNA 损伤作用的研究发现，两种气候中的PM2.5 颗粒水提取物和有机提取物均能够引起肺泡巨噬细胞DNA 的不同程度损伤，而且正常天气的PM2.5 颗粒损伤作用更强。

2.2 现代医学对PM2.5 致病的治疗及预防 由于PM2.5组成的复杂性，其致病特点也具有多样性，可根据其4 个方面的致病机制引发不同的呼吸系统疾病而采用相应的西药干预，对于所引发的肺炎、支气管炎等炎性疾病，可根据血液检查、细菌学检查、病毒学检查的结果应用抗菌、抗病毒以及激素等药物；对于诱发哮喘等疾病，则应找出相应过敏原，避免诱因，吸氧，采用扩张支气管、抗炎抗过敏药物来缓解症状。预防PM2.5 也成为现代人们的基本常识，减少废气的排放，接收到空气预警时尽量减少外出，佩戴防霾口罩，多饮水，多吃蔬菜及水果类食物，增加室内的绿植等。

3 中医对雾霾的认识

由于雾霾对人类生活及健康产生的严重影响，近些年，中医对于雾霾的研究探讨及防治也逐渐增多，同时对于雾霾致病的病因病机、治则治法以及预防方案也逐渐有了更深的认识。随着现代科技的发展，中医药学也融入了更多新鲜血液，不同中医学者对于雾霾的研究探讨也更为深入，结合现代科技探索发现，雾霾主要由空气中的细微颗粒物超标导致，中医学认为，外感邪气通过口鼻进入人体致病，肺在窍为鼻，故外邪经鼻侵袭人体首犯于肺脏。

3.1 中医古籍中对雾霾的记载 在古医籍中，中医对于雾霾也有着不同的描述。如《说文解字》中记载：“雾，地气发，天不应；霾，风雨土也”；《素问·五常政大论》中曰：“燥甚者，风必随之，此木之从金也；风甚者，尘霾随之，此土之从木也”；明代医家张介宾在撰写的《景岳全书》中提到：“阴气胜则风霾晦暝，而升沉闭塞”；清代医者张志聪在《黄帝内经素问集注》一书中曰：“大雨至，埃雾朦郁，水淫而土气复也”。中医对于雾霾的概念分析内容基本相似，体现了中医几千年来始终注意着雾霾这一环境因素问题。

3.2 中医对雾霾致肺病的分型

3.2.1 湿邪犯肺 张元兵等[20]认为雾霾属湿邪范畴，湿邪之为病，其性黏滞，易阻遏气机，导致气机升降失调，出现头晕、头痛以及鼻塞等症状；湿邪易困脾，脾失健运则见恶心、腹胀、便溏、肢体困重、疲倦无力等，由于湿邪黏腻，病程也随之延长，故雾霾致病者，多见症状久而不退，辗转反复。

3.2.2 毒邪袭肺 李丽娜等[21]认为雾霾为毒邪，毒邪其性更烈，致病能力更强，对机体的伤害更大，肺气失宣，脉络不畅，毒邪又易挟他邪，共同损伤肺、心、肾等脏腑，致使人体出现胸痛、心悸、水肿等症状。

3.2.3 燥邪伤肺 部分中医学者认为，雾霾不局限于湿邪和毒邪，是由毒、燥、湿3 种邪气共同致病[22-23]，燥邪致霾，多发于秋冬季节，肺脏属金，易受燥邪侵袭，燥邪犯肺则易出现口干、咳嗽等肺系症状。肺为娇脏，且开窍于鼻，雾霾侵袭人体，肺脏最易受邪，同时也是受损最为严重之脏器。

3.2.4 素体本虚 潘晔等[24]认为，雾霾是由燥、湿、毒、虚四者共同致病。素体本虚之人，其脏腑、气血、阴阳皆较常人亏虚，机体抵抗力下降，防御外邪功能失常，则更易受雾霾之邪侵蚀致病。本虚者，其卫外功能减弱，或因过度劳累，耗伤正气，腠理不密；或因气候突变，季节失常，冷热交替幅度较大，机体卫气未能及时应变，致外邪更易趁虚而入发病。

3.3 中医药对雾霾防治的疗效

3.3.1 祛浊化湿 如黄耀生[25]提倡祛湿排浊法治疗雾霾中湿邪犯肺所致的咳嗽，其所应用的加味止嗽散对临床病例进行的干预治疗，起到了显著疗效；程丑夫[26]针对雾霾伤肺病自拟清霾汤（黄芪、防风、薏苡仁、苍术、白豆蔻、羌活、桔梗、野菊花、芦根、荷叶、川芎、甘草），对预防和缓解疾病症状取得了良好的疗效。

3.3.2 温、凉燥邪 姜瑞雪等[27]认为，杏苏散轻宣凉燥、理肺化痰，可用于治疗外感凉燥；桑杏汤清宣温燥，润肺止咳，可治疗外感温燥，因此，选用杏苏散及桑杏汤对雾霾引起的肺损伤进行干预治疗，结果发现，杏苏散及桑杏汤对肺组织具有保护作用，并且能明显降低损伤肺组织中高迁移率蛋白（HMGB）、TNF-α、IL-6 的表达水平。

3.3.3 清解毒邪 张沁园等[29]认为，雾霾致肺病的发展过程中会出现肺燥热毒之证，选取麻杏石甘汤及清金化痰汤，加用石膏、薏苡仁、大黄、川贝母清泄肺热，通腑排毒；有学者应用黄连、金银花、鱼腥草对雾霾致肺病的干预研究也获得了理想效果。

3.3.4 固本宣肺 有动物研究[10]表明，在临床中所用的固本止咳类的中药对于COPD 模型小鼠气道功能和局部黏膜状态具有一定的改善作用。

4 小结

雾霾这一环境因素所引起的“新型疾病”，无论是中医还是西医均对其非常重视。现代医学对雾霾进行了深度剖析，在治疗上，依然只能是停留在以病为主导的针对性治疗，对于更为有效的控制和预防仍存在不足之处，中医药文化继承了几千年的传统中医理论知识体系，对雾霾致病具有独特的见解和防治方法，正是中医的优势所在，不拘于实验数据以及各项理化检查的条条框框之内，而是向着完整的病因病机、辨证论治的体系上靠拢，各中医学者不断提出新观点、新治法，更加提高了中医药领域在今后环境因素所致疾病防治方面上的重要地位。然而社会是不断向前发展的，环境因素也会有着不同的变化，雾霾致病也会随之生变，中医药理论依然存在欠缺之处，正是广大中医学者们在此方面不断努力的动力源泉。因此，对雾霾致病进行更为细致的证型分类，探索更为合理有效的预防及治疗方法，为后续关于雾霾致病的研究提供帮助，可能是我们中医药学者们的努力方向。