1. 3 微小 RNA( miRNA)

　　miRNA 是由机体内源基因转录的约 60 ~ 70 nt的发夹结构前体( Pre - miRNA) 被 Dicer 酶切割后产生的约 20 ~ 22 nt 长度非编码单链核苷酸片段[16].miRNA 典型的功能是通过负调节 mRNA 的加工、稳定和翻译，从而在一个新的层次调控遗传信息和细胞功能[17].最新的研究表明 miRNA 的表达可能涉及到发育、炎症、凋亡及细胞信号转导通路，从而影响多种疾病发病机理，包括心血管疾病、癌症、代谢疾病、肺发育和呼吸系统疾病等[18-19].

2 空气污染物对表观遗传的影响

　　2. 1 颗粒物( PM) 和柴油车尾气颗粒物( DEPs)

　　环境空气中悬浮着的液态或固态微粒通常被称为环境空气颗粒物。颗粒物的粒径是描述颗粒物的一个重要指标。空气颗粒物的空气动力学直径通常在 0. 1 ~100 μm 之间。根据颗粒物的来源等差异，按照空气动力学粒径划分，环境空气中的颗粒物主要包括空气动力学当量直径≤100 μm 的颗粒物、≤10 μm 的颗粒物、介于 10 μm 与 2. 5 μm 之间的颗粒物、≤2. 5 μm 的颗粒物和≤0. 1μm 的颗粒物，国际上目前主要分别被称为总悬浮颗粒物( TSP) 、可吸入颗粒物( PM10) 、粗颗粒物( PM10 - 2. 5) 、细颗粒物( PM2. 5) 、超细颗粒物( PM0. 1) 等[20].环境医学和流行病学研究结果显示，颗粒物是对人类健康危害最大的空气污染物之一，其暴露与心肺疾病及肺癌住院率和死亡率的增加有关[21].随着表观遗传学研究的不断深入，无论从人群流行病学、体外动物实验还是细胞生物学等方面的有关研究都表明大气颗粒物的有害效应与表观基因( epigene) 的表达异常有关，它可通过不同的表观遗传学修饰，如改变 DNA甲基化和组蛋白乙酰化水平，从而影响基因的表达调控，引起相应的疾病后果。

　　近年来，有关全基因组甲基化水平( 通过转座重复序列 Alu 和 LINE -1 甲基化水平来估计) 与颗粒物暴露的人群流行病学研究发现，PM10和 PM2. 5在多种疾病的发病过程中，主要引起全基因组低甲基化[22].例如暴露于 PM10的铸造厂工人血液样品一氧化氮合酶( iNOS) 基因启动子区的甲基化水平比较低，进而使一氧化氮合酶基因的表达增多，活性提高，有助于炎症和氧化应激反应的产生，这是吸入性的空气污染物引起急性健康效应的主要机制[23 -25].

　　同一研究组还发现长期暴露于 PM10,暴露时间与Alu 和 LINE - 1 的甲基化水平呈负相关[25].炭黑是来自汽车尾气的一种标志性颗粒物，来自波士顿老年人社区 1 097 份血液样品的调查研究表明，LINE -1区 DNA 甲基化与炭黑暴露有关[26],而在癌症和心血管疾病患者中发现重复序列区高甲基化[27].进一步的体内研究发现，颗粒物暴露( 包括黑碳和PM2. 5) 与高同型半胱氨酸血症有关[28],而高同型半胱氨酸血症是甲基供体低利用率的标志，与全基因组低甲基化有关[29].Carmona 等[30]收集美国马萨诸塞州总共 2 280 份男士( 其年龄从 21 岁到 80 岁，平均年龄为 42 岁) 血液样品，检测其短期暴露于汽车尾气型燃煤型黑碳后，炎症反应相关基因 MAPK( 丝裂原活化蛋白激酶) 和 NF - kappaB( 细胞核因子酉乙蛋白) 的 DNA 甲基化改变情况。研究发现84 个 MAPK 通路基因中有 14 个基因的 DNA 甲基化水平与汽车尾气型和/或燃煤型黑碳的暴露具有显着相关性，而在 NF - kappaB 通路基因中没有发现与其相关的基因[30].

　　关于大气颗粒物与基因组甲基化关系的体外动物实验研究报道并不多。其中 Soberanes 等[31]以小鼠及鼠原代肺泡上皮细胞为研究对象，研究空气污染颗粒物是否可通过线粒体 ROS - JNK - DNMT1通道诱导 p16 基因启动子的高甲基化，结果发现，在小鼠和肺泡上皮细胞中，PM2. 5暴露增加了 ROS生成，DNA 甲基转移酶 1( DNA methyltransferase1,DNMT1) 上调和 p16 启动子高甲基化。Yauk 等[32]通过暴露于钢铁厂附近空气的小鼠与对照组小鼠相比较，发现暴露组小鼠精子 DNA 出现高甲基化，而且这种变化在即使去除环境暴露的情况下还会持续存在，但空气污染产生的 DNA 甲基化是否会出现隔代遗传还需要进一步的研究来证实。

　　在细胞生物学研究方面，Miousse 等[33]以小鼠的 RAW264. 7 巨噬细胞为对象，研究 PM10暴露对于细胞表观基因组的改变，结果显示，暴露于 10 ~200μg獉mL- 1浓度的 PM10能够引起细胞表观基因组的改变，尤其是 DNA 甲基化的改变和重复区段 DNA和 DNA 甲基化机制相关基因的表达。芦茜[34]以H9c2 大鼠肌细胞作为研究对象，研究 PM2. 5对甲基化修饰状态的影响，结果显示，PM2. 5干预心肌细胞后，β1 受体基因启动子甲基化水平明显下降，且具有明显剂量反应关系; 在 1 ~100 μg獉mL- 1范围内，随 PM2. 5浓度增高，β1 受体基因启动子甲基化率逐渐减低[34].