华大在线讯（通讯员 化轩）近日，化学学院郭彦炳教授和王金龙研究员带领团队在环境与健康交叉领域取得阶段性研究进展。利用人体呼出气中的痕量挥发性有机污染物（VOCs），该团队建立了环境臭氧暴漏与人体健康之间的关联，相关成果“The Analysis and Assessment of Exhaled VOCs in Adults under Ambient Ozone Exposure ”发表在美国化学会期刊Environmental Science & Technology上。

图1 臭氧暴露呼气标志物解析与非线性效应评估

呼出气中的VOCs代谢物种类及其浓度是衡量人体代谢重要指标之一，其中的部分成分及浓度可作为疾病诊断的重要依据。通过使用离线式呼出气采集器进行人体呼出气收集，再利用超高分辨率、高灵敏的飞行时间质谱仪对人体呼出气中所含VOCs进行定性定量分析，质谱数据通过大量样本数据库建立的人体呼出气疾病关联早筛算法分析，进而实现对疾病特征的早筛早诊。

本研究系统评估了1130例臭氧长期暴露下的成人呼气样本，基于高分辨质子转移飞行时间质谱与广义线性模型等综合分析技术，从共计32万余组呼出气化合物浓度数据中筛选出甲醇等12种臭氧暴露呼气标记物。结果表明，成人呼气标志物随着臭氧浓度的增加表现出先迅速上升后波动下降的剂量-反应关系。在臭氧浓度低至58μg/m³时，就可观察到明显的影响（图1）。研究还强调这种呼气变化源于臭氧引起人体脂质过氧化、代谢紊乱和信号转导等生理过程。此外，评估了臭氧与PM_2.5之间的交互作用效应，表明在臭氧浓度为140μg/m³和PM_2.5浓度为150μg/m³时，复合暴露会加剧呼出生物标志物的变化。这些见解表明呼出气作为一种兼具快速与非侵入分析手段有望为环境臭氧暴露阈值评估产生积极影响。研究者可定量解析臭氧等污染物暴露与健康风险的潜在关联，为公共卫生干预提供循证依据。

近年来，郭彦炳教授团队在化学、环境、健康、人工智能等领域开展交叉研究工作，不断推进技术落地及相关成果转化，持续服务国家降碳减污战略。化学学院郭彦炳教授和王金龙研究员为本论文通讯作者，我校博士生陈博盛为第一作者，华中师范大学为该论文的第一完成单位。该工作得到国家自然科学基金、华中师范大学光能利用与减污降碳交叉学科建设平台经费支持。

文章链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c10056.

（审读人：郭彦炳）