目的:因地球环境不断恶化所致疾病的发病率及死亡率在逐年上升。人类的各种行为都在与所处环境进行着密切的互动,可见环境对人类健康至关重要。研究表明,自然环境作为一种“天然处方”,人体通过暴露于自然环境（森林、瀑布、湖泊、湿地或者自然木质材料等）中,可改善情绪,调节生理指标,并达到预防疾病的效果。对此,本研究以贵州安顺市黄果树瀑布森林环境（以下简称瀑森环境）作为研究地点,并设立公园草地及城市街道环境为对照。通过实地环境监测和人群现场实验、动物实验相结合的方式。对瀑森环境特征的环境参数进行采集,观察健康及亚健康受试者瀑森环境下的身心状态,通过检测慢性应激大鼠肝脏炎症、抗氧化指标进行验证。旨在探究瀑森环境对人体健康的积极促进作用,为其综合开发利用提供科学依据。方法:第一部分瀑森环境参数的调查收集:将2019年8月作为观测时间段,每日09:00-17:00时段每隔两小时,运用便携式空气质量检测仪、负氧离子检测仪、湿度及风速检测仪等设备采集瀑森环境、公园草地环境及城市街道环境的空气中污染物（Particulate matter,PM2.5）、环境噪声值、风速、温度、湿度及负氧离子浓度等数据,连续监测14天。每处监测点收集相关气象指标数据,由两位研究人员共同完成,确保不同监测点数据在相同时间内收集完成。收集全部监测数据,将风速、湿度、温度数据值代入公式中计算出温湿指数、风寒指数和着衣指数,并对照气候舒适度研究表进行赋值,最后计算出三处监测点的气候舒适度。最终从空气洁净度、声音宁静度、气候舒适度及混合型负氧离子浓度四个层面来分析三处监测点的情况成。第二部分瀑布森林环境对人体情绪感知、偏好的影响:网络及现场招募受试者在不同测试点进行环境体验。填写个人信息,掌握受试人群基本情况、生活习惯和一般健康状况。运用便携式眼动仪采集瀑布森林环境、公园草地环境及城市街道环境中受试者眼动行为,绘制注视热点图、眼动轨迹,并获取环境元素兴趣区（Area of Interest,AOI）,筛选兴趣景观。每一处景观互动体验结束后,受试人群填写心境状态量表（Profile of Mood States,POMS）评估不同环境对群体心情的影响,填写感知恢复性量表（Perceived Restorativeness Scale,PRS）评估心理变化情况,填写环境偏好量表评估对不同测试地点偏好水平。第三部分瀑布森林环境对亚健康人群心理、生理及代谢物水平的影响:招募贵州省人民医院、贵州医科大学心身疾病科慢性疲劳综合征（亚健康）志愿者,对受试人员基本情况、生活习惯和一般健康状况等信息进行收集。在实验开始前填写量表评估受试者心理及认知水平。将受试者随机分为瀑布森林环境组和城市景观对照组。各组分别在瀑森环境及城市景观区域每日暴露3小时,共计连续7日。由课题研究人员统一安排试验期间食宿,每位志愿者佩戴统一品牌运动手环监测每日活动步数和睡眠情况。收集环境康养前后进行FS-14疲乏量表、汉密尔顿抑郁、焦虑量表及PASAT认知量表评估个体分数。在实验基线、第3天及第7天抽取两组受试者外周血,进行皮质醇（Corticosterone,CORT）、五羟色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）、葡萄糖（Glucose,GLU）、甘油三酯（Triglyceride,TG）、总胆固醇（Cholesterol,CHO）和尿酸（Uric Acid,UA）、抗氧化（GSH-Px、SOD、MDA）及炎症指标（IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-10）等方面的比较。并运用超高压液相色谱-电喷雾-四级杆飞行时间串联质谱分析法（UHPLC-Q-TOF MS）对瀑森环境受试者血清样本进行全谱检测,分析不同干预时间对受试者血清中非靶向代谢物的差异水平。第四部分瀑布森林环境对慢性应激复合脂肪肝模型大鼠肝脏蛋白的影响:为了更加贴合真实环境中慢性疲劳综合征人群的长期压力和不良生活方式特点。构建复合状态的动物模型运用于本部分实验中。6周龄,SPF级雄性SD大鼠40只,随机分为4组,正常对照组（NC组,n=10）、复合模型组（CM组,n=10）、瀑布森林组（WF组,n=10）及自然恢复组（NR组,n=10）。NC组大鼠给予常规饲料喂养,CM、WF及NR组运用冷水刺激及每日游泳方式建立慢性应激模型,采用糖水消耗及悬尾实验评定是否造模成功。同时给予高脂高糖饲料喂养构建脂肪肝大鼠模型,运用HE染色及油红O染色评定肝脏脂肪变性程度。复合模型建立成功后,WF组放置于黄果树瀑布森林环境,NR组放置于常规动物中心环境,继续饲养7日。实验过程中,观察各组大鼠精神状态及体重变化情况。干预结束后,运用糖水消耗、悬尾不动及力竭游泳时间观察大鼠行为变化情况。腹腔麻醉后获取各组大鼠血液、组织器官。ELISA法检测血清中皮质醇（CORT）、促肾上腺皮质激素（ACTH）、谷胱甘肽（GSH）、超氧化物歧化酶（SOD）、活性氧（ROS）及丙二醛（MAD）水平变化。同时检测血清中炎症因子指标IL-2、IL-4和TNF-α的变化情况。运用实时荧光定量PCR（RT-PCR）检测大鼠下丘脑、肺部、心脏、肝脏、胃部、肌肉等器官的谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、超氧化物歧化酶（SOD）核酸表达水平。DCFH-DA法检测肝脏细胞悬液中活性氧簇（ROS）水平。RT-PCR测定各组肝脏组织中尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4（NOX4）、Nemo样激酶（NLK）、Toll样受体4（TLR-4）、核因子κB抑制蛋白（IκB）及核因子κB（NF-κB）P65相对表达变化。免疫荧光染色激光共聚焦显微镜观察各组肝脏切片中NOX4、NF-KB P65位移表达情况。Western-blot法检测各组肝脏组织中NOX4、TLR4及下游的NF-κB信号通路的蛋白变化情况。结果:第一部分:实地环境检测发现,日间空气洁净度与PM浓度之间呈负相关变化。空气洁净度在三个监测点存在显著差异:瀑布森林最佳,公园草地次之,城市街道最低。瀑布森林环境因大型瀑布的落差声、动物鸣叫声及受试人群声源使得噪音值较高。在连续检测的时间段内,瀑布森林环境达到最佳舒适气候的天数多余其余两处监测地点。瀑布森林环境中存在瀑布动态水分子裂解和森林植被光合作用共同产生的混合型负氧离子,日间浓度较为稳定,变化趋势不显著。除中午时段负氧离子浓度稍降低外,其余收集时间段负氧离子浓度均达到10000个/cm~3以上。第二部分:通过眼动仪对受试者眼动方式进行分析:瀑布为受试者最感兴趣的环境元素,受试者注视停留时间和回视次数均较其他景点增加。眨眼频率也较其他环境减少。与基线水平相比,POMS心境量表中疲劳维度得分下降最为显著（P＜0.01）。瀑森环境的“魅力性”可被受试群体良好感知。内在体验更为宁静,存在“眺望性”和“社交性”的情感模块,两个维度耦合产生较强的依恋情感。第三部分:慢性疲劳综合征受试者疲劳量表（FS-14）、负性情绪量表汉密尔顿焦虑（HAMA）和汉密尔顿抑郁（HMAD）得分随着瀑布环境康养时间的延长积分均呈现下降趋势,且HAMA下降较为显著（P＜0.01）,神经递质指标CORT在瀑森环境干预后水平降低,5-HT含量增加。与城市景观对照组相比,瀑布森林组尿酸水平降低。康养后受试者血清炎性（IL-1β、TNF-α）及感染（IL-6、IL-10）相关指标呈现下降趋势。代谢组学结果提示随着瀑森环境康养天数的增加,以L-抗坏血酸（L-Ascorbic acid）为代表的内源性抗氧化剂含量显著上升（P＜0.01）。第四部分:与CM组相比较,WF组大鼠糖水消耗量增加,悬尾不动时间减少,力竭游泳时间延长;同时WF组大鼠血清中皮质醇（CORT）、促肾上腺皮质激素（ACTH）含量明显下降（P＜0.01）。与CM组相比较,WF组大鼠血清氧化指标GSH、SOD水平增加,ROS、MAD水平下降;炎症相关指标IL-1β和TNF-α在WF组表达减弱,抗炎因子IL-4表达增加。RT-PCR检测各组大鼠器官组织GPx、SOD核酸结果显示,肝脏核酸表达明显增高（P＜0.01）,提示瀑布森林环境可提升复合模型大鼠肝脏抗氧化物质含量。肝脏单细胞悬液活性氧（ROS）荧光染色结果显示:与NC组相比,WF组ROS荧光强度明显减弱。肝脏切片免疫荧光提示与NC组相比,CM组中NOX4、NF-κB P65的荧光表达明显增强。在WF组NOX4荧光表达减弱,细胞核中NF-κB P65的荧光表达明显下降。同时,RT-PCR结果显示,WF组NOX4、NEMO、TLR4、IκB及NF-κB P65的mRNA表达水平低于CM组。在Western blot实验中,WF组NOX4、NEMO、p-P65、pIκB、TLR4及IL6蛋白表达减弱,NLK的蛋白表达水平增加。结论:第一部分:黄果树瀑布森林环境气候舒适赋值高,空气清洁度好。空气中混合型负氧离子含量稳定且浓度较高,是理想的康养环境。第二部分:瀑布森林的景观魅力性可被人体感知,在此环境中活动,会有宁静的内隐情绪体验,使得个体疲劳感明显减轻,精力快速恢复。第三部分:瀑布森林环境可提升人体内源性抗氧化物质含量,稳定机体胆碱、氨基酸代谢。对疲劳人群具有调节过度应激和促进心理健康的作用。第四部分:瀑森环境可改善复合模型大鼠绝望情绪和肝脏ROS异常累积,增加大鼠血清中抗氧化指标水平,降低促炎因子水平。长期饲养于该环境中可能会减轻大鼠慢性应激所加剧的肝脏损伤,抑制NOX4/ROS/NF-κB信号通路途径的激活是效应产生的机制之一。