都市化の急速な発展と道路上の車両数の増加により、交通排出ガスは世界中のあらゆる場所で大気汚染の主な原因の 1 つになっています。大気汚染の約 4 分の 1 を交通による排出が占める米国では、4,500 万人以上の住民が 4 車線の高速道路から 100 メートル以内に住んでいます。
交通関連の汚染への曝露を正確に評価することは、交通の発生源と多数の健康への悪影響との関連性を報告する観察研究や管理研究が豊富にあることを考えると、特に重要です。ただし、個人の感受性、既存の状態の影響、および反応を媒介する可能性のある多数の内因性経路の複雑さのために、体内の生物学的に関連する曝露と、それに対応する交通排出に関連する健康への影響を測定することは、依然として非常に困難です。特に、特定の生物学的要因と経路、およびそれらが交通公害の混合物にさらされたときにどのように反応するかはよくわかっていません.
オミクスベースの技術の進歩に伴い、液体クロマトグラフィーと組み合わせた高分解能質量分析法 (何千もの外因性毒物と内因性代謝産物を定量化できる分析プラットフォーム) が、複雑な環境混合物への内部暴露推定を改善する強力なツールとして登場しました。エモリー大学の科学者が率いる研究チームは、高解像度メタボロミクスが十分な感度と堅牢なシグナルを備えた一次交通汚染の特定の代謝指標を特定できるかどうかをテストするために、12 週間の集中的な寮室吸入から車両排出 (DRIVE) 研究を実施しました。一次交通汚染の排出から暴露までの完全な経路を評価することに焦点を当てた研究を提出しました。
DRIVE 調査期間中、一連の交通関連の汚染物質が、幹線道路の大動脈からさまざまな距離にある複数の周囲および屋内の場所で測定されました。並行して、高速道路の近く (20 m) または遠く (1.4 km) の寮に住む 54 人の大学生が毎週血漿と唾液のサンプルを提供しました。代謝特性強度 (すなわち、相対濃度) と交通関連汚染物質のレベルとの間の関連性を評価するために、化学的アイデンティティーを事前に知らなくても代謝プロファイルを分析する非標的メタボローム-ワイド アソシエーション スタディ (MWAS) ワークフローを適用しました。最後に、包括的な経路分析と化学的検証を実施して、特定の代謝パターンを特定し、一次交通曝露に潜在的に生物学的に関連する指標をさらに調査しました.
この研究では、交絡と誤発見率を調整した後、1,291 の固有の代謝機能が、ブラック カーボン、一酸化炭素、窒素酸化物、および微粒子状物質を含む少なくとも 1 つ以上のトラフィック インジケーターと有意に関連していると報告されました。交通曝露に関連する代謝機能の経路分析は、ロイコトリエンおよびビタミン E 代謝を含む、炎症性および酸化ストレス関連経路の誘発を示しました。さらに、アルギニン、ヒスチジン、γ-リノレン酸、ヒポキサンチンなど、交通汚染物質に関連する 10 種類の代謝物の化学的同一性が確認されました。
この研究の結果は、主要な環境汚染物質および発生源への曝露に関連する生物学的に関連する経路を解明するための強力なプラットフォームとして、高解像度メタボロミクスをさらにサポートします。観察された反応は、酸化ストレス、炎症、および核酸の損傷と修復に関連する内因性代謝シグナル伝達と一致していました。まとめると、この研究の現在の調査結果は、交通公害への曝露と対応の代謝バイオマーカーの開発における、ターゲットを絞っていない高解像度メタボロミクスの使用をサポートしています。非常に興味をそそられますが、これらの調査結果は、都市の大気汚染のこの重要な原因への暴露と対応の斬新で具体的な指標としての使用を確固たるものにするために複製を保証します.
