在本研究中，我們發現不同的暴露物質會造成自發性高血壓大鼠不 同的心律調節性(Cardioregulatory)變化，而同一種物質的暴露也會在不同 的階段造成不同的心律調節性變化。而同一種物質的暴露，在不同劑量的 暴露之下，也會造成不同的心律調節性變化。
第一節 關於超細粒徑碳黑以及細粒徑碳黑之暴露實驗
為了便於比較自發性高血壓大鼠在氣管灌注暴露之下的心律調節性 變化效應，本研究借用本實驗室在其他相關研究中所做的超細粒徑碳黑以
及細粒徑碳黑之暴露實驗結果，以資比較與印證，特此說明。其結果如表 1、圖 1、圖 8、以及圖 15 所示。其實驗結果，也運用於高劑量超細粒徑 碳黑和低劑量硫酸鐵和鎳合併暴露的預期結果之推算上，如圖 20 之灰色 線所示。
第二節 不同的暴露物質造成的心律調節性變化
在本研究中，我們發現不同的暴露物質造成的心律調節性變化並不 全然相同。高劑量之下硫酸鐵(210 μg)和硫酸鎳(526 μg)，會在前面的 36 小時產生 ANN、LnSDNN 和 LnRMSSD 三個 HRV 參數值上升的現象；而 在後面的 36 小時，除了暴露在硫酸鐵會有 LnSDNN 再度上升的現象之外，
其他的 HRV 反應均為向降趨勢。而此一長達 72 小時以上的兩相式反應，
不同於超細粒徑碳黑的 36 小時兩相式反應。
另外一方面，LPS 氣管灌注暴露之後，雖然在 LnSDNN 和 LnRMSSD 等兩個 HRV 參數值沒有明顯的變化趨勢，但在 ANN 方面卻有長期持續上 升的效應。而 PAQ 氣管灌注暴露之後，則會在 6 到 12 小時內產生 ANN、
LnSDNN 和 LnRMSSD 全部三個 HRV 參數幅度小但卻顯著的單相式下 降，12 小時後則逐漸恢復正常值。這些反應模式，顯然與高劑量之下硫酸 鐵和硫酸鎳產生的反應不同。
此外，粗細兩種粒徑的濃縮空氣懸浮微粒的 HRV 效應也不相同。細 粒徑的 PM
2.5
在暴露 24 小時後，顯著地延長 ANN 的數值，增加 LnSDNN 和 LnRMSSD 的數值，尤其是 LnRMSSD 方面，其效應可達到統計顯著的 水準，並且持續此一效應到觀察結束。而雖然粗粒徑的 PM2.5-10
也有延長 ANN 數值的趨勢，但與 PM2.5
比較就顯得程度較輕微，也較不顯著；另外，PM
2.5-10
在 LnSDNN 和 LnRMSSD 方面的效應，雖然因為標準差較大而顯得較不顯著，但是卻有減少其數值的趨勢。
因此我們認為，在氣管灌注的模式之下，不同的暴露物質會造成自
發性高血壓大鼠造成不同的心律調節性變化。
第三節 同一暴露物質在不同階段造成的心律調節性變化
在本研究中，我們發現相較於 LPS 和 PAQ 的單相式心律調節性變 化，高劑量的硫酸鐵和硫酸鎳，在不同的階段會造成自發性高血壓大鼠不 同的心律調節性顯著變化。儘管兩相式的體溫調節性(Thermoregulatoty)變 化和心律調節性變化也曾經在其他的動物研究中被觀察到，但絕大多數屬 於混合物，例如 Residual Oil Fly Ash (ROFA)，的暴露所造成(Campen et al., 2000) 。 其 效 應 可 能 來 自 各 種 不 同 組 成 分 效 應 的 時 間 性 加 成 (Temporal Summation)的結果(Campen et al., 2001)，而不同於本研究之由單一暴露物 質所引發者。本研究是第一個由單一暴露物質引發兩相式心律調節性變化 的毒理學證據。
同一暴露物質在不同階段造成的心律調節性變化，可能導因於生物 體不同病生理機轉反應時間的不同，例如自主神經系統神經末梢的刺激、
抗氧化壓力的久暫、以及局部性與全身性發炎反應的產生等等。不過，這 方面的推測仍有待進一步的研究來加以證實。
第四節 同一暴露物質在不同劑量下造成的心律調節性變化
在本研究中，我們發現不同類型的暴露物質，在不同的濃度劑量下 所產生的心律調節性變化並不相同。在水溶液方面，低劑量的硫酸鐵和硫 酸鎳所產生的心律調節性變化較不明顯，甚至未達顯著水準。但是，兩倍 化的高劑量硫酸鐵和硫酸鎳所產生的心律調節性變化卻極為明顯。而在懸 浮液方面，高低兩劑量的超細粒徑碳黑(ufCB)雖然變化的趨勢相同，但是 低濃度劑量的超細粒徑碳黑所產生的心律調節性變化，反而比高濃度劑量 所產生的變化還要大而顯著。即以大部分未達顯著水準的細粒徑碳黑(fCB) 所產生的心律調節性變化而言，低濃度劑量的細粒徑碳黑所產生的心律調
節性變化也比高濃度劑量所產生的變化還要大。
造成高濃度懸浮液無法像高濃度水溶液那樣引發更明顯心律調節性 變化的原因，可能與懸浮微粒的凝集(Aggregation)有關。在本研究中，所 有的暴露物質，包括懸浮液和水溶液，都在氣管灌注之前接受 15 分鐘以 上的超音波震盪(Ultra-sonication)，並且在停止超音波震盪後 1 分鐘內完成 氣管灌注。但是，即使是這樣的處置，並無法保證懸浮微粒的充分離散。
在最近的一篇研究報告中，超細粒徑碳黑甚至在氣膠相中也無法保持充分 離散，因而造成觀察結果與濃度校正值之間的偏差(Gilmour et al., 2004)。
而這一現象，會隨著濃度的升高而更加明顯。雖然在其他類似研究中，介 面活性劑曾經被用來解決類似的問題，但是介面活性劑的使用可能換改變 懸浮微粒的理化特性，而且其本身也可能引發心律調節性變化。因此，我 們在本研究中決定不予採用介面活性劑。
第五節 同時合併兩種物質暴露的心律調節性交互作用
高劑量超細粒徑碳黑和低劑量硫酸鐵和硫酸鎳合併暴露的實際效 應，與其成分單獨暴露之下的效應並不相同。根據本實驗室過去的經驗，
高劑量超細粒徑碳黑在自發性高血壓大鼠進行氣管灌注後，在觀察的 72 小時內，會造成 ANN 三相式的反應：前 18 小時上升，18 到 36 小時下降，
以及 36 小時後的恢復正常值。LnSDNN 在 24 小時附近有個峰值，之後即 逐漸恢復正常值。LnRMSSD 則在暴露之後有增加的趨勢，但隨即在 12 小 時內逐漸恢復正常值。而在本研究中，除了 LnRMSSD 會有幅度較小，但 卻持續的增加，並在觀察 72 小時的後半段達到統計顯著的水準之外，低 劑量硫酸鐵氣管灌注在自發性高血壓大鼠，基本上並沒有顯著效應。同樣 的，低劑量硫酸鎳氣管灌注在自發性高血壓大鼠，在 ANN、LnSDNN、和 LnRMSSD 等三個 HRV 參數上也沒有顯著的效應存在。但是，高劑量超細 粒徑碳黑和低劑量硫酸鐵的合併暴露之後，前面 36 小時的 ANN、
LnSDNN、以及 LnRMSSD 等三方面反應較為和緩，而在其後的 36 小時則 有較大的 ANN 波動。而經過高劑量超細粒徑碳黑和低劑量硫酸鎳合併暴 露之後，前面 24 小時有 ANN 和 LnSDNN 上升的現象，最後 24 小時則有 ANN 下降，而 LnSDNN 無顯著變化的現象；另外一方面，LnRMSSD 則 始終沒有明顯的變化趨勢。
另外一方面，高劑量超細粒徑碳黑和低劑量硫酸鐵和硫酸鎳合併暴 露的實際效應，也與其不同組成分效應的時間性加成的結果的不相同。如 圖 20 所示，在前面的 36 小時之中，其反應趨勢大致上與其預期結果接近，
但卻有硫酸鐵緩和其效應而硫酸鎳加強其效應的現象。在最後面的 24 小 時之中，高劑量超細粒徑碳黑和低劑量硫酸鐵和鎳合併暴露的實際 ANN、
LnSDNN 和 LnRMSSD，有比預期的值來得小的趨勢存在。
雖然流行病學的研究提供了嚴謹的證據，支持了空氣懸浮微粒和心 血管疾病罹病率和死亡率之間的相關性，但是，這樣的觀察結果卻往往受 到質疑。主要的癥結所在，是因為在某些毒理學方面的測試結果顯示，相 對應劑量的成分在單獨暴露之下，往往無法造成顯著的效應。針對此一流 行病學與毒理學之間的歧異性，我們的假設是，同時合併兩種以上成分的 暴露時，各個成分會透過交互作用來彼此強化，進而產生更強的心血管效 應。在本研究中，我們發現，超細粒徑碳黑和硫酸鐵與硫酸鎳合併暴露時，
可以產生更強的心律調節性作用，顯示其中有明顯的交互作用，足以支持 此一假設。
第六節 濃縮空氣懸浮微粒的季節效應
由流行病學觀察研究報告來看，不同季節中的微粒空氣污染與居民 心血管疾病的促發與急性惡化是有相關性的，甚至還有複雜的交互作用存 在。在不同的季節裡同樣的空氣污染物濃度變化，對心血管疾病的死亡率 的影響程度會略有差異 (Moolgavkar SH, 2003; Vedal S et al., 2003)。然而，
這樣的觀察結果並非完全一致，稍後所做的大型觀測結果顯示，雖然季節 因素可以干擾心血管疾病的死亡率與空氣污染間的相關性，但是大部分的 交作用是發生在氣相污染物質上，至於懸浮微粒 PM
10
對心血管疾病死亡 率的相關性，則不太受到季節性因子的影響(Gryparis A et al., 2004)。不過，也因為這樣的差異性，才更加顯示這方面研究的重要性，並促使毒理學的 相關研究嘗試解答這一個問題。最近的一個毒理學研究以收集自歐洲四個 大城市不同季節的空氣懸浮微粒，在離體的大鼠肺臟巨噬細胞上進行暴露 實驗，其結果顯示來自不同地區與不同季節的空氣懸浮微粒誘發出發炎因 子的情況有明顯的不同，作者們認為來自不同地區與不同季節的空氣懸浮 微粒固然在內容成分尚有些許不同，但仍不足以解釋此一差異，而傾向於 歸因於季節性因素(Hetland RB et al., 2005)。
本研究的結果顯示，春秋兩季的細粒徑濃縮空氣懸浮微粒(PM
2.5
)在氣 管灌注後，在 SHR 身上所表現出來的 HRV 變化相當一致。而春秋兩季的 粗粒徑濃縮空氣懸浮微粒(PM2.5-10
) ，在 SHR 身上所表現出來的 HRV 變化本研究的結果顯示，春秋兩季的細粒徑濃縮空氣懸浮微粒(PM