流行病学调查结果显示，大气颗粒物，尤其是粒径小于2.5μm的细粒子，会对人体健康产生危害，氧化应激被认为是能够确定的、最主要的作用机理之一，是体内氧化还原反应失衡的结果。它会导致多种疾病的产生，如哮喘、心血管疾病、黄斑变性、COPD、急性肾病、糖尿病以及癌症等。研究表明，颗粒物的表面积、数浓度、粒径和质量浓度等物理特征与颗粒物的致毒作用有一定的关联，而其化学组分可能有更重要的作用。因此，寻找颗粒物化学组成与人体氧化应激的关系具有十分重要的意义。近年来，8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)作为一种能够量化人体DNA氧化损伤的标志物，被广泛应用于医学和环境健康等研究领域，它具有可以反映人体总的DNA氧化应激损伤、一旦产生后不会再被机体代谢、能够在尿液中稳定存在并易于检出等特性。本研究的目的就是以8-OHdG为桥梁，将大气细粒子化学组分与人体氧化应激联系起来。 本研究将北京大学理科二号楼六楼项的观测站采集的PM2.5作为本区域人群平均暴露的背景值：以北京大学西机动车门采集的PM2，5作为受试者现场暴露值；以个体采样器采集的PM2.5个人平均暴露值作为参考进行研究。为了满足细粒子多种化学组分测定的检测限，采样时间为24小时，三种采样方式自2006年11月17至2007年1月13日(隔天采样)同步进行。两名受试者为不吸烟男性守卫，采集其班前班后尿液样本。采用GC/MS分析颗粒物中的有机物，ICP/MS分析颗粒物和尿液中的元素、ELISA分析尿液中的8-OHdG等。 为了获得受试者现场细粒子暴露增量的影响，本研究采用受试者班后与班前尿中8-OHdG的差值对应于现场与环境背景颗粒物组成成分的差值进行数据分析。参与组分分析的物种共131种，包括107种检出稳定的有机物和24种无机元素。由于样本量和数据间的多重相关等问题，采用了递阶偏最小二乘法进行同归分析。通过对颗粒物组分与8-OHdG的简单相关性判断、交互项筛选以及偏最小二乘建模，最终筛选出26种对8-OHdG生成有较强影响的物种，并建立了他们的增量与尿液中8-OHdG增量之间的暴露.响应模式。计算出了在此情况下这些物种对8-OHdG生成的敏感度大小的排序：蒽醌、元素碳、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、Cu、Cr、As、Ba、Fe、Ni、苯并(a)芘、晕苯、苯并(1))荧蒽、苯并(e)芘、甲基芴、苯并(a)葸。正十八烷、正十九烷、正二十二烷、1-甲基芘和2-甲基菲与葸醌形成交互作用项，总体上对8-OHdG生成起到了协同促进作用。 本研究以现场暴露生物监测的方式，研究了上百种颗粒物的化学组分与人体氧化应激的关系，证实了大气细粒子的化学成分是细粒子暴露对人体氧化应激产生影响的重要因素。通过对细粒子中主要组分和经相关性分析确定的重点物种的分析讨论，以及在个体采样样品上的分布估算，用CMB受体模式确定了现场细粒子污染的增量主要来源于机动车排放，也因此推断机动车排放的细粒子会对人体的氧化应激产生贡献。探索了以化学分析为基础，通过研究少量受控的受试者相对较长时间暴露响应生物标志物的变化情况，获得大气细粒子复杂组分与人体健康关系的研究方法。本论文同时还研究了尿液样本中20种无机元素的来源及其与8-OHdG的关系，以现场暴露的方式证实，摄入途径不同，同样的化学组分对8-OHdG生成的影响可能也不同。