目的：大气污染是影响公众健康的首要危险因素之一，颗粒物是定量评价大气污染的健康危害的标志性污染物。颗粒物，特别是空气动力学直径≤10μm的可吸入颗粒物(PM₁₀)是许多大城市的主要健康问题。近年来越来越多的流行病学和毒理学资料研究表明，可吸入颗粒物与人类疾病的发病率、死亡率关系密切，能引起哮喘、肺功能下降、呼吸系统炎症，甚至累及心血管系统、神经系统、免疫系统、促使癌症发生，但其毒性机制尚未阐明。因此，研究可吸入颗粒物对机体的损伤作用机制对加强颗粒物污染防治及敏感人群的健康保护具有重要的现实意义和指导意义。方法：本研究采集了北京市采暖期的大气可吸入颗粒物PM₁₀和PM_2.5，用去离子水超声法提取PM₁₀和PM_2.5全颗粒物并配制成不同浓度，采用电感耦合等离子色谱-质谱和扫描电镜测定样品中金属元素的含量及粒径分布，利用气相色谱／质谱仪分析样品中有机物成分。以小鼠肺泡巨噬细胞（RAW264.7）模型、人肺泡上皮细胞（A549）模型，以及肺泡巨噬细胞-肺泡上皮细胞联合作用模型三种模型模拟体内过程进行染毒，采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法（MTT法）测定细胞毒性；单细胞凝胶电泳（Comet试验）检测细胞的DNA单链损伤（SSB）和双链损伤（DSB）程度；硝酸还原酶法检测炎性因子一氧化氮（NO）的含量；比色法检测一氧化氮合酶（NOS）的活性；EMSA和ELISA结合法检测核因子-κB（NF-κB）的活性。数据处理应用SPSS12.0统计软件，数据表示方法均用“平均数±标准差”表示，采用单因素方差分析、t检验和直线相关分析对数据进行统计分析，双侧检验检测出的显著性差异用“p=0.05或p=0.01”表示。结果：研究发现，（1）北京市采暖期大气可吸入颗粒物PM₁₀和PM_2.5中均含有多种金属元素，主要包括Ca、Fe、Zn、Mg、Al和Pb，且PM_2.5中金属元素的含量高于PM₁₀。PM₁₀和PM_2.5中同样含有多种有机污染物，主要包括苯系物、脂肪烃和苯甲醛类。粒径分析表明PMs颗粒物的粒径主要集中在1μm以内，提示北京市大气颗粒物污染主要是汽车尾气型。（2）PM₁₀和PM_2.5作用24h后对RAW264.7细胞和A549细胞均产生了一定的毒性作用，表现为低剂量时刺激细胞增殖，高剂量时抑制细胞增殖的双向作用，当PMs＞25μg／ml时，细胞存活率均随PMs浓度的增加而降低（p＜0.01），且具有明显的剂量-反应关系（r=0.842～0.921，p＜0.01），其中PM_2.5的毒性更强，RAW264.7细胞对细胞增殖的刺激作用和抑制作用更敏感；（3）PM₁₀和PM_2.5均具有明显的DNA损伤作用，当PMs浓度仅为25μg／ml时，即能够引起细胞DNA发生单、双链发生损伤，且具有明显的剂量-反应关系（r=0.970～0.980，p＜0.01），其中PM_2.5比PM₁₀具有更强的损伤作用，且RAW264.7细胞更容易发生DNA链断裂，PMs对细胞DNA的双链损伤作用大于单链损伤；（4）PM₁₀和PM_2.5均能诱导两种细胞胞核和胞浆中的NF-κB活性发生变化，在细胞核中NF-κB的活性逐渐升高，在细胞质中NF-κB的活性逐渐降低，且呈明显的剂量-反应关系（r=0.980～0.982，p＜0.01），提示PMs可以诱导细胞质中有活性的NF-κB由细胞核外转入核内来行使其调控炎性反应的功能；其中PM_2.5比PM₁₀具有更大的启动前炎性因子的能力，A549细胞比RAW264.7细胞更敏感；（5）PM₁₀和PM_2.5均能诱导两种细胞释放NO，且具有极明显的剂量-反应关系（r=0.981～0.982，p＜0.01），同种细胞中PM_2.5的作用大于PM₁₀，A549细胞的炎性损伤重于RAW264..7细胞。但NOS的活性变化没有显示出趋势，可能PMs对NOS的活性没有明显影响。分析表明，NO的释放量与NF-κB的活性间的关系呈现极显著的直线相关性（p＜0.01）；（6）PMs作用于RAW264.7细胞24h后诱导释放的活性因子进一步作用于A549细胞后，可致A549细胞的DNA单、双链损伤程度、NF-κB的活性以及NO的表达量均高于PMs直接作用的细胞以及对照组的细胞（p＜0.01），提示肺泡上皮细胞（A549）是肺泡巨噬细胞（RAW264.7）的下游细胞，它可能通过接收肺泡巨噬细胞释放的活性因子发生进一步的炎性反应。结论：北京市城区大气可吸入颗粒物PM₁₀和PM_2.5中均含有多种金属元素和有机污染物，且多由粒径小于1μm的细颗粒构成，PM₁₀和PM_2.5对RAW264.7和A549两种细胞均具有一定的毒性作用，染毒24h后可对细胞造成DNA氧化损伤和炎性损伤，且损伤具有剂量-效应关系，A549很可能是RAW264.7的靶细胞，PM_2.5可能比PM₁₀具有更大的毒性作用。