大气细颗粒物污染目前已成为威胁人类健康的重要因素之一,也是我国所面临的巨大健康挑战。大气细颗粒物(PM_2.5,粒径小于等于2.5μm)来源广泛,包括汽车尾气排放、煤炭的燃烧以及建筑灰尘等。城市的快速发展和工业结构改变对PM_2.5的来源具有重要的影响。此外,PM_2.5中含有不同的组分并且有多种毒性物质,对人类健康形成很大威胁。近年来,心血管疾病已成为威胁我国人民健康的首要疾病,而环境中PM_2.5浓度的持续升高是心血管疾病发生率和死亡率不断加剧的因素之一。血管内皮细胞处于血管内壁具有屏障功能,并且血管内皮细胞的损伤对心血管疾病的发生具有重要的作用。血管钙化是心血管疾病的病理基础,血管钙化程度与心血管疾病的严重程度呈正相关。本研究对来源于山西省太原市的PM_2.5及其不同组分对人类健康风险进行评估,探讨其穿透血管内皮细胞的方式及对细胞器的影响,揭示大气PM_2.5暴露对血管钙化的影响及其分子机制。具体研究内容如下:（1）PM_2.5及其不同组分健康风险评估。收集并检测太原市PM_2.5颗粒物的特征,结果显示PM_2.5呈不规则排列,粒径主要分布于300-350 nm之间,并且在不同的介质中均带负电荷。对PM_2.5颗粒物的金属富集因子分析显示,PM_2.5中重金属Cr,Cd,As,Hg和Mn的富集因子显著大于100,表明这主要是由于人为活动导致重金属在PM_2.5中的大量富集。地累积指数分析显示,Cd、Hg、Cr和As等重金属在PM_2.5颗粒物中大量的累积,表明这主要是由于太原市大量的煤炭燃烧以及汽车尾气的排放所造成。进一步重金属致癌分析表明,Cr对人类具有明显的致癌作用,而PM_2.5颗粒物中非致癌重金属Hg对人类健康有严重威胁。PM_2.5颗粒物中的重金属对生态环境损害有很大的风险,其中Cd和Hg的贡献率达到90%。此外,PM_2.5中的有机组分CHR、BbF、BaP以及BbA等多环芳烃对人体有很高的致癌性。（2）PM_2.5进入血管内皮细胞的方式及其对细胞器结构和功能的影响。采用CCK8实验分析PM_2.5暴露对人脐静脉内皮细胞（HUVEC）存活率的影响。结果显示当PM_2.5暴露浓度为10μg/cm²,时间为6 h时无明显的细胞毒性作用。SDS-PAGE Gel结果显示,PM_2.5颗粒能够穿透细胞膜进入细胞,并随暴露时间和浓度的变化呈增加趋势。进一步我们的研究结果表明,PM_2.5颗粒物是通过复合的方式进入细胞,包括:吞噬作用、巨胞饮作用、网格蛋白和窖蛋白介导的内吞作用。分离PM_2.5中的不同组分并检测它们进入细胞的方式,发现金属组分主要通过巨胞饮作用进入细胞,有机组分主要通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞,水溶性组分则主要通过窖蛋白介导的内吞作用进入细胞。另外,PM_2.5以及金属组分进入HUVEC细胞后均能够促进线粒体膜的去极化,诱导线粒体的分裂;同时能够降低溶酶体的数量以及诱导溶酶体膜结构的改变。（3）PM_2.5暴露对血管钙化的影响及机理。采用β-GP持续暴露人血管平滑肌细胞（HASMC）3天,在体外建立钙化血管细胞模型。Von Kossa染色结果显示,PM_2.5暴露能够促进钙化血管细胞中羟基磷酸盐的沉积以及钙化相关蛋白OPG表达下降,Osteocalcin和RANKL的表达升高。PM_2.5暴露诱导ULK1的表达进而激活自噬,导致钙化血管细胞的钙化。经自噬抑制剂预处理后,PM_2.5暴露对自噬的激活作用被显著抑制,同时也抑制了血管钙化。另外,PM_2.5暴露还能够通过激活炎症因子的表达和ROS生成,进而促进血管钙化。针对自噬起始标志物ULK1的3′-UTR区通过软件预测其靶向miRNAs,显示miR-26a-5p能够直接靶向作用于ULK1。Western blot和qRT-PCR结果与预测一致,在钙化血管细胞转染miR-26a-5p的激活剂和抑制剂后,能够显著的激活/抑制细胞自噬和血管钙化。此外,6周龄ApoE^-/-小鼠进行高糖高脂饲料喂养并暴露冬季PM_2.5,结果显示PM_2.5暴露能够促进ApoE^-/-小鼠腹主动脉的血管钙化。采用3-MA预处理ApoE^-/-小鼠,能够显著的抑制ApoE^-/-小鼠腹主动脉由于PM_2.5暴露引起的自噬以及血管钙化。（4）芦丁对PM_2.5暴露促进血管钙化的拮抗作用研究。采用Von Kossa染色检测芦丁对PM_2.5暴露促进血管钙化的干预作用,发现采用芦丁预处理能够显著抑制PM_2.5暴露对血管钙化的促进作用,并且钙化相关蛋白OPG、Osteocalcin和RANKL的表达改变被显著逆转。进一步实验结果表明,芦丁预处理血管钙化细胞,能够显著的抑制由于PM_2.5暴露激活的OPG/RANKL信号通路和ROS生成,揭示芦丁能够拮抗PM_2.5对血管钙化的促进作用。综上所述,大气细颗粒物PM_2.5及其不同组分对环境和人类健康具有严重危害。PM_2.5及其不同组分能够通过不同的方式进入细胞,对线粒体和溶酶体的结构和功能造成损伤;PM_2.5暴露还能够通过激活miR-26a-5p/ULK1介导的自噬流、OPG/RANKL信号通路及其下游的炎症因子进而促进血管钙化;芦丁对PM_2.5暴露引起的血管钙化有明显的拮抗作用。本研究阐明了大气细颗粒物PM_2.5及其不同组分穿透血管引起血管钙化的效应及分子机制,为PM_2.5引起的心血管疾病的防控提供一定的理论依据。