呂占祿，王先良,*，錢巖，郭辰，梁豹,2，吳家兵,2，王菲菲，段小麗，張金良

1.中國環(huán)境科學研究院 環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室,北京 100012 2.安徽醫(yī)科大學 公共衛(wèi)生學院勞動衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生系，合肥 230032

表觀遺傳學機制與空氣污染的健康效應

呂占祿1，王先良1,*，錢巖1，郭辰1，梁豹1,2，吳家兵1,2，王菲菲1，段小麗1，張金良1

1.中國環(huán)境科學研究院 環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室,北京 100012 2.安徽醫(yī)科大學 公共衛(wèi)生學院勞動衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生系，合肥 230032

空氣污染是一個全球性的問題，并且具有深遠的環(huán)境影響。暴露于空氣污染會對人體健康產生許多不同的影響，理解空氣污染的健康效應又是一個復雜命題，既要考慮不同類型的污染物同時也要考慮相關疾病的復雜性。然而越來越多的研究表明，表觀遺傳學在空氣污染相關疾病的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。空氣污染物可引起 DNA 甲基化、組蛋白修飾和 miRNA表達等表觀遺傳學改變，這種改變往往發(fā)生在疾病產生的早期，因此相關研究不僅可以了解疾病的發(fā)病機制，而且還為疾病早期診斷和預防篩選可能的標志物。本文綜述了表觀遺傳學的幾種修飾方式和空氣污染物造成不良健康損傷機制的一些研究進展。

多環(huán)芳烴；苯；顆粒物；煙草煙霧；空氣污染；健康效應；表觀遺傳學

環(huán)境中大量有毒有害污染物的暴露可導致腫瘤、出生畸形等疾病。通常我們認為環(huán)境污染物的暴露會引起遺傳物質的損傷諸如基因序列改變(突變、缺失、插入、倒位、易位及擴增等)及染色體畸變等，從而影響基因的表達，最終導致有害效應的產生。然而，越來越多的研究表明，DNA甲基化等表觀遺傳學機制也與腫瘤等多種疾病和穩(wěn)態(tài)失衡密切相關[1]。當一種污染物可以導致人類基因啟動子區(qū)DNA甲基化水平或組蛋白乙酰化/甲基化等化學修飾改變，但不伴有基因突變等編碼損傷時，就可以被認為是一種表觀遺傳毒物[2]。表觀遺傳學(epigenetics)是研究在基因的DNA序列沒有發(fā)生改變的情況下，基因功能發(fā)生可遺傳的遺傳信息變化，并最終導致可遺傳的表型變化[3-4]。

空氣污染是一個嚴重的健康問題，在過去的幾十年中引起了全球范圍內的廣泛關注。大量研究已經證實了空氣污染物暴露與人類某些疾病的發(fā)病率和死亡率有著密切的關聯[5]。諸如慢性空氣污染物暴露會引起心血管、慢性阻塞性肺炎、癌癥、神經和哮喘等疾病的發(fā)病率[6]。最新的一項研究發(fā)現，空氣污染造成的死亡率占總死亡率的6%，而且每年造成超過4萬例相關疾病?？偟膩碚f，全球各個國家和國際組織開展了強有力的限制措施使全球空氣污染朝著好的趨勢發(fā)展，但是在發(fā)展中國家或者是在某些發(fā)達國家空氣污染造成的公眾健康損害問題依然嚴峻[7]。目前越來越多的研究證實空氣中造成健康損害的污染物主要包括顆粒物(PM)、苯、多環(huán)芳烴(PAHs)、煙草煙霧等，同時研究也表明這些污染物造成健康損傷的機制主要涉及到表觀遺傳學，包括DNA甲基化、組蛋白修飾和微小RNA (miRNA) 修飾等[8]。本文綜述了表觀遺傳學的幾種修飾方式和空氣污染物造成不良健康損傷機制的一些研究進展。

1 表觀遺傳學修飾

1.1 DNA甲基化

DNA甲基化對于正?；虻谋磉_調控具有非常重要的作用，而且DNA甲基化水平很大程度受到環(huán)境因素的影響。DNA甲基化是一種酶促的化學修飾過程，細胞甲基化模式建立于配子形成期，并在發(fā)展過程中發(fā)生變化，任何特定細胞DNA甲基化模式的建立都是甲基化、去甲基化動態(tài)變化的過程，這些過程主要受到DNA甲基化轉移酶(DNMT)和去甲基化轉移酶調控[9]。在哺乳動物的基因組中5′甲基胞嘧啶(C)占總胞嘧啶的2%～7%，并集中在二核苷酸胞嘧啶(CpG)結構中。在DNA復制后由DNMT催化，以S-腺苷甲硫氨酸為甲基供體，將甲基轉移到5′-CG-3′序列的胞嘧啶環(huán)5′C位[10]。DNA甲基化涉及到許多細胞的調節(jié)過程，比如染色體結構和重塑、X染色體的失活、基因印跡、染色體的穩(wěn)定性以及基因的轉錄等[11]。甲基化是哺乳動物基因組中最常見的一種DNA結構修飾，也是表觀遺傳的一種重要機制，環(huán)境因素，諸如環(huán)境空氣污染會影響全基因組甲基化模式，提示這些表觀遺傳變異與疾病有關聯[12]。

1.2 組蛋白修飾

組蛋白是染色質的蛋白組分，DNA分子與其緊密結合構成核小體。組蛋白翻譯后有多種修飾方式，包括乙酰化、甲基化、磷酸化及泛素化等[13]。這些修飾反應會影響組蛋白與DNA分子的相互作用，從而導致DNA修復與復制、基因轉錄、染色體的重排生理過程發(fā)生改變[14]。組蛋白修飾幾個潛在機制包括：1)乙?；?，通過乙?；D移酶添加一個乙?；浇M蛋白尾部的賴氨酸殘基上，中和組蛋白的正電荷，從而降低組蛋白與DNA的親和力，提高轉錄；2)甲基化，類似于DNA甲基化，通過甲基化轉移酶將一個甲基轉移到賴氨酸或精氨酸上；3)磷酸化，增加一個磷酸基，增大組蛋白的負電荷，從而提高組蛋白與DNA鏈的排斥力，降低轉錄；4)泛素化，在賴氨酸側鏈添加一個泛素蛋白(含有76個氨基酸)，并與DNA鏈的上下游共同影響其轉錄。組蛋白修飾調控是一個相互關聯的調控網絡關系，不僅是在組蛋白修飾的幾種潛在機制之間，而且還與DNA甲基化、微小RNA (miRNA)之間都有關聯，在真核細胞中構成了一個完整的表觀遺傳調控網絡[15]。

1.3 微小RNA(miRNA)

miRNA是由機體內源基因轉錄的約60～70 nt的發(fā)夾結構前體(Pre-miRNA)被Dicer酶切割后產生的約20～22 nt長度非編碼單鏈核苷酸片段[16]。miRNA典型的功能是通過負調節(jié)mRNA的加工、穩(wěn)定和翻譯，從而在一個新的層次調控遺傳信息和細胞功能[17]。最新的研究表明miRNA的表達可能涉及到發(fā)育、炎癥、凋亡及細胞信號轉導通路，從而影響多種疾病發(fā)病機理，包括心血管疾病、癌癥、代謝疾病、肺發(fā)育和呼吸系統疾病等[18-19]。

2 空氣污染物對表觀遺傳的影響

2.1 顆粒物(PM)和柴油車尾氣顆粒物(DEPs)

環(huán)境空氣中懸浮著的液態(tài)或固態(tài)微粒通常被稱為環(huán)境空氣顆粒物。顆粒物的粒徑是描述顆粒物的一個重要指標。空氣顆粒物的空氣動力學直徑通常在0.1～100 μm之間。根據顆粒物的來源等差異，按照空氣動力學粒徑劃分，環(huán)境空氣中的顆粒物主要包括空氣動力學當量直徑≤100 μm的顆粒物、≤10 μm的顆粒物、介于10 μm與2.5 μm之間的顆粒物、≤2.5 μm的顆粒物和≤0.1μm的顆粒物，國際上目前主要分別被稱為總懸浮顆粒物(TSP)、可吸入顆粒物(PM10)、粗顆粒物(PM10-2.5)、細顆粒物(PM2.5)、超細顆粒物(PM0.1)等[20]。環(huán)境醫(yī)學和流行病學研究結果顯示，顆粒物是對人類健康危害最大的空氣污染物之一，其暴露與心肺疾病及肺癌住院率和死亡率的增加有關[21]。隨著表觀遺傳學研究的不斷深入，無論從人群流行病學、體外動物實驗還是細胞生物學等方面的有關研究都表明大氣顆粒物的有害效應與表觀基因(epigene)的表達異常有關，它可通過不同的表觀遺傳學修飾，如改變DNA甲基化和組蛋白乙?；?，從而影響基因的表達調控，引起相應的疾病后果。

近年來，有關全基因組甲基化水平(通過轉座重復序列Alu和LINE-1甲基化水平來估計)與顆粒物暴露的人群流行病學研究發(fā)現，PM10和PM2.5在多種疾病的發(fā)病過程中，主要引起全基因組低甲基化[22]。例如暴露于PM10的鑄造廠工人血液樣品一氧化氮合酶(iNOS)基因啟動子區(qū)的甲基化水平比較低，進而使一氧化氮合酶基因的表達增多，活性提高，有助于炎癥和氧化應激反應的產生，這是吸入性的空氣污染物引起急性健康效應的主要機制[23-25]。同一研究組還發(fā)現長期暴露于PM10,暴露時間與Alu和LINE-1的甲基化水平呈負相關[25]。炭黑是來自汽車尾氣的一種標志性顆粒物，來自波士頓老年人社區(qū)1 097份血液樣品的調查研究表明，LINE-1區(qū)DNA甲基化與炭黑暴露有關[26]，而在癌癥和心血管疾病患者中發(fā)現重復序列區(qū)高甲基化[27]。進一步的體內研究發(fā)現，顆粒物暴露(包括黑碳和PM2.5)與高同型半胱氨酸血癥有關[28]，而高同型半胱氨酸血癥是甲基供體低利用率的標志，與全基因組低甲基化有關[29]。Carmona等[30]收集美國馬薩諸塞州總共2 280份男士(其年齡從21歲到80歲，平均年齡為42歲)血液樣品，檢測其短期暴露于汽車尾氣型燃煤型黑碳后，炎癥反應相關基因MAPK(絲裂原活化蛋白激酶)和NF-kappaB(細胞核因子酉乙蛋白)的DNA甲基化改變情況。研究發(fā)現84個MAPK通路基因中有14個基因的DNA甲基化水平與汽車尾氣型和/或燃煤型黑碳的暴露具有顯著相關性，而在NF-kappaB通路基因中沒有發(fā)現與其相關的基因[30]。

關于大氣顆粒物與基因組甲基化關系的體外動物實驗研究報道并不多。其中Soberanes等[31]以小鼠及鼠原代肺泡上皮細胞為研究對象，研究空氣污染顆粒物是否可通過線粒體ROS-JNK-DNMT1 通道誘導 p16 基因啟動子的高甲基化，結果發(fā)現，在小鼠和肺泡上皮細胞中，PM2.5暴露增加了ROS生成，DNA甲基轉移酶1(DNA methyltransferase1，DNMT1)上調和p16啟動子高甲基化。Yauk等[32]通過暴露于鋼鐵廠附近空氣的小鼠與對照組小鼠相比較，發(fā)現暴露組小鼠精子DNA出現高甲基化，而且這種變化在即使去除環(huán)境暴露的情況下還會持續(xù)存在，但空氣污染產生的DNA甲基化是否會出現隔代遺傳還需要進一步的研究來證實。

在細胞生物學研究方面,Miousse等[33]以小鼠的RAW264.7巨噬細胞為對象，研究PM10暴露對于細胞表觀基因組的改變，結果顯示，暴露于10～200 μgmL-1濃度的PM10能夠引起細胞表觀基因組的改變，尤其是DNA甲基化的改變和重復區(qū)段DNA和DNA甲基化機制相關基因的表達。蘆茜[34]以H9c2大鼠肌細胞作為研究對象，研究PM2.5對甲基化修飾狀態(tài)的影響，結果顯示，PM2.5干預心肌細胞后，β1受體基因啟動子甲基化水平明顯下降，且具有明顯劑量反應關系；在1～100 μgmL-1范圍內，隨PM2.5濃度增高，β1受體基因啟動子甲基化率逐漸減低[34]。

大氣顆粒物暴露引起有害效應的整個過程中，全基因組低甲基化可能起關鍵作用，同時，其與特殊飲食、遺傳多態(tài)性三者的交互作用也不容忽視[35-36]。但是，隨著年齡的增加，LINE-1 甲基化水平會降低[37]，因此，顆粒物暴露有關的LINE-1甲基化水平降低與患相關疾病風險增加這個因果關聯的結論仍有待進一步證實。

柴油車尾氣顆粒物(DEPs)是另外一種非常重要的空氣顆粒物污染的組成部分。Liu等[38]以小鼠為研究對象，研究DEPs是否可誘導體內γ干擾素(interferon-γ，IFN-γ)和白介素-4(IL-4)基因啟動子甲基化改變以及這種改變是否影響免疫球蛋白E(IgE)的調節(jié)，結果發(fā)現，吸入DEPs和煙曲霉菌(真菌變應原)可誘導IFN-γ基因啟動子CpG-45、CpG-53、CpG-205位點低甲基化和IL-4基因啟動子CpG-408位點高甲基化，且這2個基因的啟動子甲基化改變與IgE水平改變有關。同時Portha等[39]通過動物實驗也證實暴露于DEPs能夠增加IgE對環(huán)境過敏原的敏感性，引起干擾素-g(IFN-g)啟動區(qū)幾個位點的甲基化從而誘導其基因的沉默，同時伴隨著白介素-4(IL-4)啟動子區(qū)CpG位點的甲基化從而導致IL-4的高表達。Jardim等[40]以人原代支氣管上皮細胞為研究對象，研究DEPs暴露對miRNA表達的影響，結果發(fā)現，暴露于DEPs后，人呼吸道上皮細胞中197個miRNA表達發(fā)生了明顯改變(倍數≥1.5)。對其中4個顯著性改變的miRNA(miR-513a-5p、miR-494、miR-923和miR-96)進行qRT-PCR驗證顯示，DEPs可引起前3個miRNAs表達明顯增加以及miR-96 表達明顯下降，對這 4個miRNA 進行靶基因預測，結果發(fā)現大部分靶基因富集在炎癥反應通道和腫瘤相關疾病中[40]。

2.2 苯

苯是一種普遍存在，由交通和吸煙產生的空氣污染物，也是確定的一種致癌性物質，對造血系統有毒性，長期接觸可引起急性骨髓性白血病(AML)和骨髓增生異常綜合征(MDS)[41]，高劑量的苯暴露能夠增強患急性的骨髓性白血病的風險[42]。

Snyder等[43]研究了加油站服務人員和交通警察的外周血DNA的甲基化是否與其低劑量苯的暴露有關，他們發(fā)現吸入型苯的暴露與Alu和LINE-1的甲基化具有顯著相關，而且也與P15基因的高甲基化和抗癌基因MAGE-1的低甲基化有關。這是首次有關低劑量致癌物暴露與DNA 甲基化關系的人類研究，并在健康的研究對象中發(fā)現了腫瘤細胞所具有的表觀遺傳學異常改變[39]。但是該研究并不能排除其他交通污染物暴露對結果的影響。此外，以確診為苯中毒的11名(5男6女)工人為病例組，以同工廠相同工種非苯中毒工人為對照組進行病例對照的研究發(fā)現，病例組p16啟動子區(qū)第4CpG位點，p15啟動子區(qū)第 3CpG 位點的甲基化水平高于對照組，且前者具有統計學意義(P<0.05)[44]。該研究同時也不能完全排除混雜因素的影響。以及最近，一項以6名暴露于苯的工人( 男4女)為病例組，4名未有苯暴露史的工人(2男2女)為對照組的病例對照研究，檢測了2組外周血DNA中800多個基因DNA甲基化圖譜，發(fā)現很多CpG位點甲基化的改變與苯暴露有關，如：RUNX3基因(骨髓增生性疾病與其表達的改變相關)甲基化水平降低，MSH3(維持基因組穩(wěn)定性的關鍵基因之一)甲基化水平升高。另外，研究還發(fā)現苯暴露對基因甲基化的影響可能有性別差異[45-46]。

Hu等[47]以人的正常肝細胞L02為研究對象，研究苯及其代謝物改變全基因組DNA甲基化水平，便以評估這些DNA甲基化位點的改變是否能夠被不同活性的DNA甲基化轉移酶(DNMT)誘導，結果發(fā)現對苯二酚和1,4-苯醌能夠誘導全基因組DNA低甲基化，且統計學具有顯著差異(P<0.05)；苯、苯酚和1,2,4-苯三酚全基因組DNA甲基化沒有顯著差異。進一步的體外試驗還發(fā)現，苯的活性代謝產物對苯二酚能引起人類淋巴母細胞株 TK6 細胞全基因組低甲基化，IL12 基因高甲基化、RUNX1T1 及 MAGEA1 基因低甲基化，支持了前人的研究結果[45]。另外，苯暴露還與miR-154，miR-487a，miR-493-3p，miR-668 表達下降有關[48,49]。同時苯的暴露引起的潛在的表觀遺傳學效應還得需要進一步的深入研究。

2.3 多環(huán)芳烴(PAHs)

PAHs 是一種常見的致癌物，吸煙、生活環(huán)境被污染或食用污染食物的人群，比普通人群接觸更多的PAHs，肺癌及其他疾病的發(fā)病率也相對升高[50]。在PAHs毒理學實驗或人群流行病學研究中，苯并[a]芘(B[a]P)常常作為PAHs暴露的指示物。Pavanello 等[53]以49名非吸煙的焦爐工人(暴露于高濃度的PAHs)為病例組，以43名非吸煙接待員為對照組進行病例對照研究，發(fā)現病例組外周血全基因組高甲基化、p53、HIC1基因啟動子低甲基化，提示這可能與PAHs暴露有關。此外，Hew 等[51]以來自美國加利福尼亞州中部城市夫勒斯諾市具有遺傳性過敏癥的孩子(這些孩子被確診為患有哮喘和/或過敏性鼻炎)為研究對象，研究空氣中PAHs的暴露與遺傳性過敏癥的孩子免疫系統損傷之間的關聯性。研究結果顯示高于平均濃度的PAHs暴露與調節(jié)性T細胞(regulatory cell,Treg)功能受損和叉頭框蛋白3(FOXP3)高甲基化具有顯著差異(P<0.05)，而且這些表觀遺傳學的修飾與不同FOXP3表達也存在顯著差異(P<0.001)。

進一步的動物實驗發(fā)現小鼠暴露于城市及工業(yè)污染源3周后，其精子細胞全基因組存在高甲基化現象，而且小鼠肺中的PAH-DNA加合物水平升高證實了小鼠PAHs暴露[32]。

在體外細胞生物學方面，Damiani 等[52]為確定癌前病變關鍵的調節(jié)因子而開發(fā)了體外細胞轉化模型，發(fā)現永生化支氣管上皮細胞暴露于致癌物苯并[a]芘二醇環(huán)氧化物后，DNMT1 蛋白水平表達增加，并且不同轉化細胞系中5～10個基因啟動子高甲基化與DNMT1蛋白水平相關。作者認為，苯并[a]芘二醇環(huán)氧化物是支氣管上皮細胞永生化轉化的原因，DNMT1介導了其引起的甲基化。Pavanello 等[53]研究發(fā)現，健康個體職業(yè)暴露于高濃度B[a]P 的環(huán)境，也有p53低甲基化的現象，且患肺癌的風險明顯升高。此外，以小鼠胚胎的成纖維細胞長期暴露于B[a]P后，檢測發(fā)現其全基因組高甲基化，且DNMT1過表達，支持了Damiani等的觀點[54-55]。

鑒定 PAHs 暴露的早期生物學標志能保證采取有效預防措施減少 PAHs 暴露及其引發(fā)的有害效應。ACSL3 基因 5'-CGI 甲基化狀態(tài)似乎與經胎盤的 PAHs 暴露有關，還與 PAHs 暴露有關的哮喘相關，可作為 PAHs 暴露的候選生物標志物，同樣也可預測有 PAHs 暴露史的母親所生后代患哮喘的風險。目前，B[a]P 暴露相關的DNA 甲基化及組蛋白乙?；膱D譜已經出現[52,56]，ChIP-on-chip 技術將有助于描述外界環(huán)境的變化如何影響細胞和生物體的表觀遺傳調控以及細胞對暴露的反應，進一步的人群及體外研究有助于篩選出 PAHs 暴露有關疾病的生物標志物并揭示其致病機制。

2.4 煙草煙霧

煙草煙霧是另外一種廣泛研究的環(huán)境暴露物，尤其在基因與環(huán)境交互作用方面。暴露于煙草煙霧能夠導致許多不良的健康效應，特別是呼吸系統疾病如慢性阻塞性肺病、哮喘、肺癌，以及心血管疾病和其他癌癥等[6]。這些疾病與煙草煙霧之間的作用機制依然還沒有完全理解，但似乎表觀遺傳學在調節(jié)吸煙對人體健康的影響方面可能發(fā)揮著重要作用。

2005年的一項研究發(fā)現孕婦吸煙與嬰兒哮喘的發(fā)病率具有密切的關聯，進一步的體外研究也發(fā)現哮喘的發(fā)病與表觀遺傳學修飾的相一致[57]。事實上，其他一些研究也證實了孕婦吸煙能夠導致其子宮內的嬰兒暴露于煙草煙霧，從而引起嬰兒DNA甲基化的改變。同時也能引起一些特殊基因的甲基化，如生長發(fā)育基因、癌癥和免疫功能基因、以及對有毒或致癌物質分解功能的基因等[58]，以及生長發(fā)育相關的miRNA表達下調[59]。

3 展望

DNA甲基化、組蛋白修飾及miRNA調控等表觀遺傳學修飾，在功能上，是基因組適應環(huán)境變化的一種有效手段；在機制上，是通過各種不影響基因組序列的方法對基因表達進行調控；由于生物總是要對環(huán)境的各種變化進行適應，而同時要竭力維持遺傳序列的穩(wěn)定性，這就使得表觀遺傳修飾幾乎每時每刻都在發(fā)生著變化，表觀遺傳修飾滲透了人類健康與疾病的全部領域。目前無論人群流行病學、體外動物實驗還是細胞生物學研究都表明在空氣污染物暴露相關效應的發(fā)生、發(fā)展中，表觀遺傳學調控起著非常重要的作用。而表觀遺傳學效應發(fā)生往往是在疾病產生的早期，并且具有可逆性，因此，對其進行研究還可為空氣污染物暴露相關疾病早期診斷和預防篩選可能的標志物。但現有的報道數量較少，考察的基因角度不夠全面深入，不同的表觀遺傳學調控機制間的相互關系仍不明確，因此不能夠得到有效的結論，至于表觀遺傳生物標志的應用，則還有更長的路要走，但是隨著表觀遺傳學相關領域研究的深入，相信將來定會更完整地剖析表觀遺傳學效應在空氣污染物暴露相關疾病中的重要作用，為空氣污染物相關疾病的發(fā)病機制研究提供新視野，為其早期診斷和預防提供新思路。

世界衛(wèi)生組織(WHO)于2006年10月6日向全世界發(fā)布最新大氣質量基準(air quality guidelines,AQC)，該大氣質量基準以人體健康為前提科學地限定了主要空氣污染物的含量，它適用于全球所有區(qū)域[60]。我國于2012年才將PM2.5納入到常規(guī)空氣質量評價標準[61]。目前空氣污染物的健康危害評價方法涵蓋急性毒性評價、慢性毒性評價及致突變、致畸性、致癌。新近研究發(fā)現，在傳統關注的“三致”等健康危害之外，以去甲基化能力為代表的表觀遺傳毒性更應該得到足夠的重視，因為這種表觀遺傳毒性在環(huán)境污染物作用中更為廣泛，比“三致”毒性更容易出現。因此，開展環(huán)境介質的綜合毒性效應評價是支撐未來環(huán)境污染管理、制定空氣質量標準等不可避免的關鍵科學問題。事實上，國際上有專家已經開始認為以去甲基化能力為代表的表觀遺傳毒性成為了環(huán)境污染物對人體健康危害研究的前沿，是環(huán)境與人體交互作用的第一站。

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Epigenetic Mechanism and It’s role in the Negative Health Effect of Air Pollution

Lv Zhanlu1，Wang Xianliang1,*，Qian Yan1，Guo Chen1，Liang Bao1,2，Wu Jiabing1,2，Wang Feifei1，Duan Xiaoli1，Zhang Jinliang1

1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment，Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing 100012,China 2.School of Public Health,Anhui Medical University,Hefei 230032,China

19 November 2014 accepted 11 December 2014

Air pollution is a global problem with far-reaching environmental impacts.Exposure to air pollution has been linked to a series of adverse health effects.Understanding the healthy impact of ambient air pollution is a complicated given because of the diversity of the pollutants involved as well as the complexity of diseases associated.However,a growing number of studies show that epigenetics mechanism plays an important role in the occurrence and development of air pollution related diseases.Air pollutants caused epigenetic changes often occur in the early stages of the diseases,including DNA methylation,histone modification and miRNA expression.Study of the epigenetic changes can help not only to understand the pathogenesis of a disease,but also to screen potential biomarkers for disease early diagnosis and prevention.This review aims to provide a brief overview on epigenetic modifications and summarize the underlining mechanisms of adverse health effects caused by ambient air pollution.

PAHs；benzene；particulate matter；cigarette smoke；air pollution；health effect；epigenetics

國家自然科學基金(20907047)；國家環(huán)保公益性行業(yè)科研專項(200909036，201309045)；中國環(huán)境科學研究院中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務專項基金(2008KYYW05)

呂占祿(1985-)，助理研究員，碩士，研究方向為環(huán)境毒理學,Email: lvzhanlu1015@163.com；

*通訊作者(Corresponding author)，E-mail: xlwang@craes.org.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20141119003

2014-11-19 錄用日期：2014-12-11

1673-5897(2015)4-017-08

X171.5

A

王先良(1978-)，副研究員，主要開展人群與環(huán)境暴露的交互作用，化學污染物健康危害的識別、檢測和風險評估技術研究。

呂占祿，王先良，錢巖，等.表觀遺傳學機制與空氣污染的健康效應[J].生態(tài)毒理學報，2015,10(4): 17-24

Lv Z L,Wang X L,Qian Y,et al.Epigenetic mechanism and it’s role in the negative health effect of air pollution[J].Asian Journal of Ecotoxicology,2015,10(4): 17-24 (in Chinese)