大气中的颗粒物（PM）是由不同污染组分构成的混合物,包括硫酸盐、硝酸盐、有机物等,这些物质通过呼吸作用进入人体呼吸道及肺部,对人类健康产生不利的影响。通常很难从复杂的颗粒污染物中明确界定单一污染组分的毒性贡献。二氧化硅（SiO₂）是大气颗粒物质的主要气溶胶组分之一,亚硫酸氢盐（HSO₃）是大气环境中二氧化硫（SO₂）衍生物的主要组分,由于存在一定的毒性,而引起人们的关注。已有流行病学证据表明大气硫酸盐组分与人体健康具有很强的相关性;同时实验科学研究显示,单纯二氧化硫气体熏蒸暴露能对机体产生明显的毒性作用。但到目前为止,尚缺乏在大气环境条件下,评价界定气溶胶中如硫酸盐组分的毒性效应贡献。本研究我们通过二氧化硅颗粒负载亚硫酸氢根离子来模拟大气颗粒物中含有的硫酸盐组分,从而研究在接近大气真实暴露环境条件下的气溶胶暴露效应,进而探究其可能的复合毒性效应和机制。利用气液界面（ALI）细胞暴露实验产生气溶胶,评估负载硫酸盐的二氧化硅纳米粒子（NPs）对机体潜在的毒性效应。本研究通过商业购入的细胞暴露仪器（CULTEX（?）Radial Flow System Compact）将人的正常支气管上皮细胞BEAS-2B在气液界面的条件下,暴露于单独的纳米SiO₂、单独HSO₃和负载HSO₃二氧化硅（SiO₂-NH₂@HSO₃）颗粒形成的气溶胶3h,以模拟大气污染的实际暴露条件。在ALI暴露3h后通过检测细胞活力和细胞完整性以评估气溶胶对细胞产生的急性毒性;在ALI暴露3h,传统浸没条件下培养5h后评估气溶胶对细胞活死率,及细胞产生的氧化应激水平,细胞凋亡率,ATP含量和内质网应激水平的影响;在ALI暴露3h,传统浸没条件下培养9h后收集蛋白样,通过Western bloting检测细胞凋亡以及内质网应激相关蛋白的表达。在进行细胞暴露实验的同时,通过扫描电迁移率颗粒物粒径谱仪SMPS和便携式凝聚颗粒计数器CPC3007等在线实时检测气溶胶的粒径分布和气溶胶的颗粒数目浓度等。根据气溶胶在细胞表面的沉积质量作为体外实验的有效剂量来评价不同气溶胶对细胞产生的毒性效应。结果表明:单独的SiO₂气溶胶（细胞沉积量大约0.2、2和3 μg/cm2）,无论表面官能团是羟基还是氨基,通过ALI暴露3 h后对BEAS-2B细胞均产生了较小的细胞毒性,单独的HSO₃气溶胶在0.3 μg/cm2的沉积浓度下显著降低了细胞活力,SiO₂-NH₂@HSO₃显著降低细胞活力并增强了细胞内活性氧（ROS）的产生,同时降低了 ATP的含量。此外,SiO₂-NH₂@HSO₃也诱导了内质网应激和线粒体途径的调亡,并随着负载HSO₃浓度呈现一定的剂量效应关系。本研究显示,HSO₃作为空气污染中SO₂组分的衍生物,会极大加剧可吸入颗粒物的毒性作用。这些毒性组分贡献的证据表明,严格控制二氧化硫的排放可减少大气污染物对人体健康的威胁。此外,需要进一步研究动物呼吸暴露实验来揭示沉积到细胞表面的气溶胶颗粒物与细胞相互作用的机制。