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[目的]当前基于宏观人群或颗粒物代谢产物的测量尚无法精确评价个体颗粒物暴露水平,巨噬细胞碳含量作为内暴露生物标志物可以精确评估个体颗粒物暴露水平。为验证巨噬细胞碳含量作为内剂量生物标志物的有效性,本研究从方法学和人群流行病学两个方面展开研究:首先,通过探究并建立新鲜诱导痰液新型保存方法和诱导痰中巨噬细胞碳含量定量方法及影响因素,并将保存处理定量方法标准化,并给出一般人群参考值范围;其次,通过人群流行病学研究,探究不同人群巨噬细胞碳的水平和差异,并探究颗粒物外暴露-生物标志物-健康效应关系链,最终验证巨噬细胞碳的生物标志物作用及有效性。[方法]1.通过选择无特殊职业有害因素暴露的自来水厂水泵工人作为一般人群进行诱导痰中碳含量方法学验证和影响因素研究并给出一般人群参考值。受试者吸入超声雾化的4.5%高渗盐水并咳出痰液,向痰液中加入约20-30mL的Saccomanno固定液倒转摇匀置于阴凉避光处保存。然后进行标准化处理并染色制片,显微镜拍照获得巨噬细胞图片并通过Image J软件分析定量。广义线性模型分析CCAM的影响因素。2.选择某炭黑厂工人、柴油机厂试车工人进一步验证巨噬细胞碳作为内暴露标志物的有效性,超声雾化采集诱导痰进行巨噬细胞碳定量、痰液炎性细胞分类计数,并抽取静脉血测量炎性因子水平,通过微核试验检测基因不稳定性。广义线性模型和泊松回归分析巨噬细胞碳和炎症水平影响因素,并探究外暴露-巨噬细胞碳-生物效应关系。[结果]1.用Saccomanno固定液保存的新鲜诱导痰液,经处理后,镜下观察细胞形态学完整,核质清晰,视野杂质少,细胞核呈蓝紫色、胞浆呈淡粉红色或浅蓝色,且易于分辨细胞,细胞核偏于一侧呈圆形或肾形,胞浆内黑色碳颗粒清晰可见,大多呈小团块聚集分布,可进行巨噬细胞碳含量定量。2.一般人群巨噬细胞碳含量范围为（M（P25～P75）:0.83%（0.63%～1.34%））,男性为0.79%（0.59%～1.27%）,女性为0.95%（0.75%～1.34%）。3.环境暴露评估结果显示,炭黑（carbon black,CB）暴露人群和柴油机尾气（diesel exhaust particles,DEP）暴露人群的PM2.5浓度分别为637.4 mg/m3和430.8mg/m3,远高于对照组的环境监测浓度（130.0 mg/m3）,大约是其5倍和3倍。CB暴露人群和DEP暴露人群的巨噬细胞碳含量水平（PCOC的Q3,M（P25～P75））为8.80%（3.91%～14.44%）和4.31%（3.08%～7.61%）)普遍高于其各自对照组（1.42%（1.19%～1.84%）和1.72%（1.18%～2.21%））并且巨噬细胞比例（82.22%和81.38%）均高于各自对照组。4.Poisson回归分析结果显示,炭黑和柴油机尾气暴露可增加巨噬细胞碳含量（FR值分别为:5.20（95%CI:3.78-7.16）和2.99（95%CI:2.24-3.99））。5.Poisson回归结果显示,CCAM水平增加一个四分位数间距（IQR,0.71）巨噬细胞比例上升2.73%（FR:1.02（95%CI:1.01-1.05））。6.CCAM升高与肺炎性细胞水平、机体TNF-α、IL-1β和IL-6水平以及微核水平升高有关。[结论]1.本研究方法具有便捷、可靠、高效的特点,可用于基于诱导痰的大规模巨噬细胞碳含量测定工作。2.在炭黑单纯的碳颗粒暴露人群,以及柴油机尾气混合的含碳颗粒物暴露人群中检测到气道巨噬细胞碳含量增高,可以作为碳颗粒物暴露的内剂量标志物。3.巨噬细胞是颗粒物的靶细胞之一,我们发现气道巨噬细胞碳含量与机体炎性水平、基因不稳定水平存在剂量效应关系,因此,也可以作为一个碳颗粒物暴露的生物效应剂量标志物。