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大气细颗粒物(PM2.5)污染所引起的健康问题已经成为我国最主要的公共卫生挑战之一。现有研究已发现PM2.5暴露与心血管系统与呼吸系统发病与死亡的增加具有显著关联。但是现有研究中,PM2.5暴露评价方法的准确性存在争议;PM2.5暴露对心肺系统的急性健康影响及其生理作用机制仍不明确。因此,本研究纳入36名健康上海大学生,采用固定群组追踪设计,对受试者进行4次重复的个体PM2.5实时监测以及健康体检,收集了包括静脉血、血压和肺功能等生物样品和数据,并同时收集了上海市4个国控点的监测数据。本研究采用混合效应模型分析（1）源于环境监测站的PM2.5数据表征人群个体暴露水平的能力;（2）并从表观遗传-蛋白水平-效应终点三个水平探讨了PM2.5暴露对人群心、肺系统的急性健康影响及其机制。研究发现,环境监测站数据仅可以解释个体PM2.5 50～60%的变异度,采用此方法进行暴露评价存在暴露错分。PM2.5暴露可引起血压上升及肺功能下降。以滞后时间为0-6小时（1ag0-6h）为例,个体PM2.5暴露水平每增加1个IQR（25.88μg/m3）,血压指标SBP,DBP,MAP分别增加了0.83 mmHg（95%CI:0.19 mmHg,1.48 mmHg）,0.28 mmHg（95%CI:0.08 mmHg,0.48mmHg）和0.30 mmHg（95%CI:0.11 mmHg,0.49 mmHg）,肺功能指标FEV1、FVC、FEV1/FVC和PEF分别下降1.11%（95%CI:0.50%,1.71%）,1.00%（95%CI:0.29%,1.73%）和1.33%（95%CI:0.65%,2.10%）和1.02%（0.12%,1.92%）。本研究还发现,血压与肺功能的改变可能与PM2.5暴露引起相关蛋白因子水平及其上游DNA甲基化水平变化有关。以lag0-6h为例,个体PM2.5暴露水平每增加1个IQR（25.88μg/m3）,与呼吸道炎症紧密相关的血液因子CC16浓度增加4.14%（95%CI:0.86%,7.41%）,与循环系统炎症相关血液因子TNF-α,ICAM-1和IL-6等蛋白的水平分别增加10.57%（95%CI:4.32%,16.83%）,4.19%（95%CI:0.56%,7.82%）和8.63%（95%CI:2.73%,14.53%）。同时,本研究还观察到,调控TNF-α与ICAM-1等蛋白表达的DNA位点的甲基化水平分别下降0.38%5mC（95%CI:0.03%5mC,0.72%5mC）和,0.38%5mC（95%CI:0.03%5mC,0.72%5mC）。上述研究结果提示,通过影响表观遗传表达,改变血液蛋白因子水平可能是大气细颗粒物暴露影响人体心肺系统健康的潜在的生物学机制之