A B S T R A C T
B O
Y
C E P
.H
U
N
T
,
JR
.:T
o xi
c olo
g
i
c al
E
ff
e ct
s of
I
r r ad i
at
ed A
m
b
i
en t
P
art
i
c ula
t
eM
att
e r o nA 54 9 H
um
a nL
u ng
C
el l
L
i
n e.(
U
n
d
e rth
ed ir e c
t
i
o n of D
r .ST E P H
E
N H
.G A V E T
T
.U S E
P
A
)
E p i d
em i
ol
og i
c al
st
ud ie s
h
a v ed
em
on
st
r ate
d
a s s o cia
t
io
n
sb
et w
e e n am
b ie
n
t
ai
rp
art
i
c ul
at
em
att
e r(
P
M )
an
d
r e sp
ir a
to r
y
d i
s e a s e.T
h i
s st
ud
y
fo c
u
s ed
o n e xp
o s u r e of
a
m
b i
e nt
ai
rp
art
i
cu
la
t
em
a
t t
e rto
ult
ra
vi
ole
t
l i gh
t
a nd
su
b
s eq
u en
t
i
nt
e ra c
t
io n
sb
et
w
e e nir r a
d ia
t
ed
p
art
i
cle s a n
d h
um
a nlu
n
g
c el l
s u sin
g
th
eA 5 4 9 h
um
a nl
u ng
c el l l i
n
em
od
el
.I C P
an
al y
sis s
h
ow
ed i
n c r e a s e si
n
s olu
b l
ei
r o nle v e
ls
f
ol l
ow i
ng
u
l
tr a v
io
l
et
l i
g
h
t
e xp
o s u r e.T
o xi
ci
t y
w
a s a s s e s s ed 1
,6
, an
d 2 4 h
o u r s aft
e r e xp
o s u r e of A 5
4
9
c el l
st
oi
r r ad i
at
ed
o rn o
n
-i
r r ad ia
t
ed p
art
i
cle s
b
y
m
e a s u ri
ng
c el l
ul
a rp
r ol i f
e r ati
o n(M
T T
a s s ay
)
an
d
r el
e a s e of
L D H
a nd i
n
t
e rl
e uk i
n-6
(
I L
-6
)
.
L D H l
e v el
s
w
e r e si
g
ni f
i c an
t
l
y
in c r e a s e
d 2
4
h
o u r s aft
e re x
p
o s u r e of
c el l
st
oir r a
d i
at
ed
p
art
i
cle s
i
n c om
p
a ri
s o nt
o c el l
s e xp
o s ed
t
o n o n-i
r r ad ia
t
ed
p
art
ic
l
e s.S i g
ni fi
c an t
a s so
ci
at
i
o n sw
e r e al
s o s e e nb
et
w
e en
i
n c r e a s ed
M
T T
-r e
d
u ci
n
g
a c
t
i
vi
t y
in
b
ot
h i
r r ad i
at
ed
a nd
n
on
-ir r a
di
at
ed
p
art
ic
l
e s at
al l d
o s e s, an
d
at
al l
t
i m
ep
oi
n t
sc o
m
p
a r ed
t
o c on
t
r ol
s.T w
en
t y
-
f
o u rh
o u r s aft
e r e xp
o s u r e,I
L
-
6 l
e v el
sw
e r e si
g
ni fi
c a nt
l
y
i
nc
r e a s ed
o nl y
aft
e r e xp
os
u r et
o
t
h
eh i g h
est
d
ose
o
f
n o n
-i
r ra
d i
at
ed p
art
i
cl
e s.T h
e s efi
n
d i
n
g
sin
d i
c at
ep
o s si b l
e c o r r el
ati
on
sb
et
w
e e n am
b ie n
t
p
art
ic
ul
at
eir r
a
d i
at
i
o n a nd
in c r e a s e
d p
art
i
cl
e c o n st i t
u e nt
b io a v a
i l
ab
i
l
i t
y
, r e su
l t i
n
g
in
i
n
c r e a s ed
c el
l
u
l
a rt
o xi
cit
y
I w
o ul
d l i k
et
ot
h
a nk
D
r .L
ou
i
s eB
al l
f
o rh
e r s up p
o rt
a nd
g
ui d
a n c ed
u
ri
ng
m
y
s
t
ud
y
h
e r ein
E
n
vir o n
m
e nta
l S
ci
e n c e s an
d E
n
g
in e e r
in
g
.I w
ou
l d
als o
l i k
et
oth
a nk D
r.St
ep
h
e nG
a v et t
f
o rh i
sp
at
i
en
c e,a
nd
p
e r so
n al in
t
e r e st
d
u ri
ng
m
y
w
o rk
at t
h
eE
n vi
r on
m
e nt
al P
r ot
e ct
i
on
A
g
en c
y
.I
e sp
e ci
al l
y
ap p
r e cia
t
em
y
D
ad f
o rh i
s c a r e, su
p p
o rt
an
d
un
d
e r st
a ndi
n
g
d
uri
ng
m
y
t
i m
eh
e r e, a nd
D
an
i
el l
eR
en
t
zf
o rh
e rh
el p
a nd
s up p
o rt
du
ri
ng
m
y t
im
eh
e r e at
t
h
eU
ni
v e r si
t y
of N
o
rt
h C
a ro
l i
n a.T h
eC
o op
e r ati
v eT
r ai
n
i
n
g A
s si
st
an
c eA g
r e em
e nt
,C T 82 6 5
13
,b
et
w
e en
t
h
eU
.S
.E
P
A
a nd
th
eU
ni
v e r sit
y
of N
o rt
h
C
a r ol in a
D
ep
a rt
m
e nt
of
E
n
vir o n
m
e nt
al Sc
i
e n c e s a nd
E
ng
i
n
e eri
ng
su
p p
o rte
d
t
h i
sp
r oj
e ct
an
d
m
ad
em
y
edu c a
ti
o nh
e r e at t
h
eU
niv e r s
i
t y
of
N
o rth C
a r ol i
n ap
o s si b le
.T A B L E
O
F C
O
N T E N T S
L
I
S
T
O
F
T A
B L
E S
vi
L I ST O F F I G U R E S
vi i
C h
ap
t
e rP
ag
e(
s)
L
I N
T
O D U C T I O N
1
I
I
.B
A C K G R O U N D A N D L I
T E
R A
T
U
R
E SU R V E Y
2
-
1 8
O
ri g i
n
s of
P
M
2
-3
S i
ze
d i
st
ri b
ut
i
o
n3
-4
H
e alt
h
ef fe c
ts o
f d i f f
e r e nt
si
z efr
a ct
io n s o
f P
M
...4
-
7
C h
em
i
c al
c om p
o si
t
io
n
8
-9
H
e alt
h
ef f
e ct
sb
a s ed
o n ch
em
ic a
l
c om p
o si
t
i
o n9
-1 3
E f f
e ct
s of
ul
tr a v
i
ole
t
l i gh
t
on
b i
o a v ai l
ab i l i
t y
of P
M
c on
st
it
u e nt
s13
-17
O b
j
e ct
i
v e s17
-18
i n
.M
E T
H O
D
S
A
N
D
M
A T E
R
IA L S
19
-
2 5
N
I
ST
16
4
9
ap
a rt
ic
l
e s1
9
M
e a su
r em
e nt
of
u
lt
r a vi
ole
t
l i
g
h
t
l
e v el
s.19
A 54
9 h
um
a nl
u ng
c el l l i
n e2 1
E
x
p
o s u r e of A
5
4 9
c el l
st
oir r a
d i
at
ed
p
a rt
ic
l
e s2
2
M
e a s u r em
e nt
of l
a ct
o s ed
eh
y
d
r og
e n a s e2
3
M
T T
c el l
p
r ol i f
e r ati
o n a s s ay
2
3
H
um
a nin
t
e rle
u
k i
n
6
(
I
L
-6
)
E
l i
s a a s s ay
2 4
T
ot
al i
r o n a n al
y
si
s2
4
-2 5
St
a
t
i
st
ic a
l
an
al
y
si
s .2
5
I V
.R
E S U L T S
2
6
-4 5
M
e a s u r em
en
t
of
r ad ia
t
io n
fr
om
ul
t
r a vi
ole
t
l i gh
t
s o u r c e s2 6
-2
7
U V ir r a
d i
at
i
o n of
am b i
e nt
ai
rp
a rt
ic u
l
at
em
at t
e r2 7
-2 8
C
y t
ot
o xic
i
t y
in
A 54 9
c el l
s aft
e r e xp
o s u r et
oP
M
2
9
-3
8
M
T T
a s s ay
r e s ul
t
si
nA 5 4 9
e xp
o s u r e st
oi
r r ad i
at
ed
p
a rt
i
cl
e s3 9
-4 1
H
xm
i an
I L
-6 E
L I
SA
a s s a
y
r e s ult
s4 1
-4 4
T
o t
al ir o
n
an
al
y
si
sda
t
a4 4
-4 5
V
.D
i
s c us si
o n4 6
-
5 1
V I
.C
o n cl
u
si
o n s5
2
L
I
ST
O
F T
A B L E S
P
ag
eT
ab l
e1
.T
ot
al ir o
n
an
al
y
si
s4
5
F i
g
u
r eP
ag
e1
.M
e a s u r em
e nt
of
r ad i
at
i
o nfr
om
u
l
t
r a vi
ol
et
l i
g
h
t
s o u r c e s2 7
2
.U V i
r r ad i
at
i
o n of
am
b i
en t
ai
rp
a rt
i
c ul
at
em
at t
e r2 8
3
.E
x
p
o su
r es
e ri
e s1
,
t
ot
al L D H
3 0
4
.E
xp
o s u r e s e ri
e s2
,t
ot
al L D
H
3 2
5
.P h
ot
o c om
p
a ri
s o nb
et
w
e e n2 p l
at
ed
vi
al
s of A 54 9
c el l
s3 3
-3 4
6
.E
xp
e ri m
e nt
g
r o up
3
,t
ota
l L
D
H
3 7
7
.L
D H l
e v el
sm
e a su
r ed i
n
A 54 9
c el l
s e xp
o s ed
t
oF
eS
0
43
8
8
.C
om
p
a ri
s o ns o
f m
ea
s u r ed
M
T T b
et
w
e e n e xp
o s ed A 5 4 9
c el l
s4 0
9
.C
om
p
a
ris
o n of
m
e a s u r ed
M
T T fr
om
A 54 9
c el l
s e xp
o s ed
to
F
eS0
44 1
10
.C
om
p
a ri
s o n of
r el
e a s ed
I L
-
6 i
n
e xp
o s ed A 5
4
9
c el l
s4
3
1 1
.C
om
p
a ri
s on
of m
e a s u r ed I L
-
6 i
nA 5 4 9
c el l
s e xp
o s ed
t
oF
eS0
44 4
T
o xi
c
ol
og
i
c al E ff
e ct
s of I
r r ad i
at
ed A
m
b i
en
t
P
a rt
i
cu
l
at
eM
at t
e r on
A 5
4
9 H
u
m
a nL
u n g
C
el l L i
n
eB
y
:B
oy
c eP
.H
u
nt
,J
r.C
H
A P T E R 1
I N T R O D U C T I O N
T h
em
aj
o rg
o al
of
t
h i
s st
ud
y
i
st
ot
e st t
h
eh
y p
ot
h
e si
st
h
at
t
r a n sit
i
o nm
et
al
s, o ro
t
h
e r o rg
a ni
c c om
p
ou
nd
s c on
t
ai
n ed w i
t
h i
n am
b i
e nt p
a rt
i
cu
l
at
em
at t
e r, a r em
ob i l i
z ed
b
y p
h
ot
ot
r e at
m
e nt
w i
t
h
u
l
t
r a vi
ol
et
l i
g
h
t
.T
h
e s ec
on
sti
t
u en t
s a r et
h
en
m
o r e r e ad i l
y
t
ak
e n up b
y
r e sp
i
r at
o ry
t
r a ct
c el l
st
o c a u s ei
n c r e a s e sin
c el l d
am
ag
e an
d
t
o xi
ci
t y
.S
p
e ci f i
c al l
y
,t
h
efi
rst
aim
of
t
h i
sst
ud
y
w
a st
oa n
al
y
z e ch
a ng
e sin
b i
o a v ai l
a
b l
e el
em
e nt
l
e v el
si
n
am b i
e nt
p
a rt
i
c ul
at
em
at t
e r aJ
ft
e r e xp
o s u r et
o ult
r a vi
ol
et
l i
g
h
t
.T h
e s e c on
d
a
i
m
w
a
st
o an
al y
z et
h
e ef f
e ct
s of
th
ei
r r ad i
at
ed
p
a
rt
i
cl
e s on
ah
um
a n ai
rw
ay
ep
it
h
el i
al
c e
l l l i
n
e, sp
e ci fi
c al ly
t
h
eA 5 4 9
c el l l in
e,b
y
m
e a s u ri
ng
d i f f
e r e nt
cy
t
ot
o xi
c e nd p
oi
nt
s.T
h i
rd
,t
h
el
e v el
s of i
r on t
ak
en
up
b
y t
h i
s c el l l i
n ew
e r em
e a s u r ed
t
od
et
e rm i
n eR
e c e nt
ep i d
em
i
ol
og i
c al
st
ud i
e s a sw
el l
a s e xp
e ri
m
e nt
al
st
ud ie s
h
a v er e
p
e at
ed l
y
d
em
o n st
ra
t
ed
a s s o ci
ati
o n sb
et
w
e e n am b i
e nt
air
p
a rti
c ula
t
em
at
te r
(
P
M )
a
n
d
r e sp i
r at
o ry
d
i
s e a s e,i
n c r e a s ed
m
o rb i
d
it
y
, an
d
m
o rta
l i
t
y
(
D
o ck
e ry
et
al
1 9 9 3
)
.A
m
b i
e nt
ai
rp
a rt
ic
l
e st
h
at
in
d
u c et
h
ese
ad
v e r s eh
e al
th
ef f
e ct
s a r eg
e n e ra t
ed
a nd
e
m i
t t
ed fr
om
av
a rie
t
y
of
s o u r c e s.O ri
g
i
n s of P
M
A
m
aj
o r s o u rc
e of
am b i
en
t p
a rt
i
c ul
ate
m
at te r
i
sg
en
e r at
ed
t
hr o u
g h
th
ec o
m
b
u sti
o n of
c o al
an
d
ot
h
e rf
o s si l f
u els a
n
d w
a st
e s(L i g h
t y
et a
l
.2
0 0 0
)
.C
om b
u st
io n
s o u r c e s c an
b
e cl
a s si f
i ed
a s a r e a o rp
oin
t
s o u r c e s, sta
t
i
o n a ry
o rm
ob i le
s o u r c e s, a n
d
o ut
d
o o r o rin
d
o o r s o u r c e s(M
o r aw
sk
a an
d Z h
a ng
2 0 02
)
.O
ut
d
o o rs o u r c e s c a n
i
n clu
d
eb
ot
h
sta
t
i
o n a ry
a nd m
ob i l
e s o u r c e s, an
d
t
h
ela
t t
e r a r el
a rg
el
y
c o
m
p ri
s ed
of
a ut
om
o
b i l
e s(
M
o r aw
sk
a
a nd Z h
a ng
2 0 0 2
)
.S
ta
t
io n a r
y
s o u r c e s, on t
h
eo
th
e rh
a nd
, a r e c om
p
ri
s ed
m
ai
nl
y
of i
nd
u st
ri
al
s o u r c e s su
ch
a sp
ow
e rp
l
a nt
sw h
i
ch
b
um
am
o u nt
s of fu
el
t
op
r o vi d
ep
o
w
e r(M
o r aw
sk
a an
d Z h
an
g
2 0 02
)
.A
ut
om
ob i l
ein t
er n
al
c om
b
u
st
i
o n e ng i
n e sb
um
g
a s ol in e a n
d d ie s e
l fu
el w h i
ch
a r e al
s om
aj
o rc o n
t
ri b
uto r s
t
o am
b ie
nt
p
ol l
u
ti
on
p
a rt
ic
l
e s(L i g h
t
y
et
al
.2 0 0 0
)
.B
e si d
es
a
n
t
hr o
p
og
e nic
, o rm
an
m
ad
es
o u r c e s,P
M
c a n al
s ob
eg
e n e r at
ed
a s a r esu
l
t
of
n at
u r al
c a u s e s.
W
i l d fi
r e s c a n o c c u ra
s a r e s ul
t
of l i gh
t
nin
g
st
ri k
e s, an
d
c a n r e su
l
t
i
n
l
a rg
ea r e a
s
of
un
p l
a tm
ed
ag ri
c ult
u r al b
u r nin
g
,w h i
ch
al
s o c o nt
ri b
ute
s ub
st
an t
i
al l
y
t
ot
h
eo v e r a
l l
am
o u nt
of
am
b i
e nt
P
M
th
at
i
sp
r e s e nt
in
t
h
eg l
ob
al
atm
o sp
h
e r e.P
M
fr
om
fi
r e s,l i k
em
o st
P
M
, c a nb
e c a rri
ed b
y
t
h
ew i
nd
o v e rg
r e at
d i
st
2 0 0 0
)
.O
t
h
e r so u r c e s of
n at
ural P
M
i
ncl
u
d
e co ar s e si
zed
ust
p
arti
cl
e st
h
at
ori g i
n
at
efr
o
m
t
h
em
e ch
a ni
c al b
r e ak d
ow
n
of l
a rg
e rp
a rt
i
cl
e si
n cl
u
d i
ng
s oi l
an
d
sa n
d
,w h i
ch
a
re
t
h
e n s u sp
e nd
ed i
nt
ot
h
e ai
rb
y
w i
nd
a ct
i
o n .E
v ap
o r at
i
o n of
s e aw
at
e rt
of
o rm
s alt
c r
y
st
al
s al
s o c o nt
ri b
ut
e st
ot
h
e o v e r al l
m
a s s of
ai
rb
o r n eP
M
w
o rl
d w
i
d
e(
D
e rw
e nt
19 9 9
)
.S i
z ed i
st
ri b
ut
i
o nA
m
b i
e nt
P
M
in
cl
ud
e s v e ry
l
a rg
e c o a r s ep
a rt
i
cl
e sg
r ea
t
e rt
h
a n10
^
m i
n
m
a s sm
ed i
a n a e r od
y
n
am
i
cd i
am
et
e r(M M
A D
) (
Sh
ah
et
al
2
0 0 5
)
.I
n s om
ei
nd
u
st
ri
al
a r e a s,p
a rti
cl
e sl
a rg
e rt
h
a n10
|
am
m
ak
e up
an
o v e rw h
el
m
i
ng p
o rt
i
o n of
t
h
e o v e r al l
am
b i
e nt
p
a rti
cl
em
a s s(
Sh
ah
et
al
2
0 0 5
)
.T
h
e s ep
a rt
i
cl
e s a r el i k
el
y
t
o o ri
g
in
at
efr
om
"
in
d
u
st
ri
al
a nd q
u a r ry
i
n
g
/
e x c a v at
i
on
a ct
i
vit
i
e s",
w h i
ch
o c c u r on
al
a rg
e s c al
ei
n
d
e
v el
op
i
ng
co
un
t
ri
e sw h
e r ei
nd
u st
ri
a
l
g
r ow
t
h h
a
sp
ro
c ee
d
ed f
a st
e rt
h
an
e
n
vi
r o nm
en t
al p
ol i
cy
m
a
k i
ng
(
Sh
ah
et
al 2 0 0 5
)
.T h
e n e xt
st
ep
i
np
a rt
ic
l
e si
z ed i
st
ri b
u t
i
on
a r eth
efr
a ct
i
on
of
am b i
e nt
ai
rp
a rt
i
cl
e sth
at
c a nb
ei
nh
al
ed i
n t
ot
h
el
u ng
sa n
d
a r e r ef
e r r ed
t
o a sP
M
i o,w h i
ch
a r ep
a rt
i
cl
e s of l
e s st
h
a n10
j
j-m
M M
A
D
i
n si
z e(
H
et
l
an
d
et
al 2 0 0 4
)
.P
M
i om
ay t
h
en
b
ef
u rt
h
e r cl
a s si fi
ed i
nt
ot
h
r e e s ep
a r at
e si
z ec a
t
eg
o ri
e sw h i
ch
a r e c o a r s ep
a rt
i
cl
es
(
of
si
z e2
.5
-
10
|
xm
M M
A D
)
,fi
n
ep
a rti
cl
e s(
0
.1
-2
.5
u
rn
M M
A
D
)
, an
d
ul
t
r afi
n
ep
a rt
i
cl
e s(
U
F P
) (
<
0
.1 \
xm M M
A
D
) (
H
et
l
an
d
et
al
2 0 0 4
)
.C
o ar s
ep
a rt
i
cl
e s
a r eg
e n e ra t
ed
th
r ou
g h
m
e ch
an
i
c al p
r o c e s s e st
h
at
r e s ul
t
in
l
a rg
ep
a rt
i
cl
e sb
e c om i
n
g
ai
rb
o r n e.P
r o c e s s e s s u ch
a sg
ri
nd i
n
g
, s aw i
ng
,m
et
al
f
a
b
ri
c at
i
o n ,a
nd
e v e nt
e xt
i l
em
a n uf
a ct
u ri
ng
a ct
i
vi
t
i
e sp
r od
u c e c o a r s e ai
rb
o r n ep
a rti
cu
l
at
e s(M
o r aw
sk
a a nd Z h
a ng
2 0 02
)
.F i
n e a nd
ult
r afi
n ep
a rt
i
cl
e s, o nt
h
e ot
h
er
o r a s a r e s u
l
t
of i
n
c om
p
le
t
ef
u el
c om
b
u st
i
on
(
L i
et
al
.2 0 0
3
)
.H
et
l
an
d
a nd
c o-
w
o rk
e r se s
t
i
m
at
et
h
at
ap p
r o xim
at
el
y
10
%
of
t
h
em
a s s of PM
i of
o un
d i
nt
h
e at
m
o sp
h
e r ei
sc o
m
p
o s ed
of
ul
t
r afi
n ep
a
rt
ic
l
e s(
H
et
la
n
d
et
al 2 0 0 4
)
.H
e al
t
h
ef f
e ct
s of d i f f
e r e nt
si
z efi
'a c
t
io n s o
f
P
M
W
i
t
h d i f f
e r e n c e si
n
si
z ed i
st
ri b
u
t
io
n
c om
ed i ff
e r en
c e si
n
ad
v e r s eh
e al
t
h
e
f f
e ct
s.M
an
y
st
ud i
e sh
a v e sh
ow
n v a ry
in
g h
ea
l
t
h
ef fe c
t
s of PM
b
a s ed
o np
art
i
cle
s
iz e
.M
a ny
c u r r e nt
r e s e a r ch
ef f
ort
sin v o
l
v e e xp
o s u r e st
op
art
i
cl
e si
nt
h
e ul
t
r afi
n er a
n
g
eb
a s ed
o nb
el i
ef
st
h
at
ul
t
r afi
n
ep
a rt
ic
l
e sm
ay
b
em
o r et
o xic a
n
d
p
r odu c e
m
o r el
u
ng i
nj
u
ry t
h
an
p
art
i
cle s o
f
ot
h
e r si
z ef
r a ct
io
n
s.B
ein
g
m
u ch
sm
al l
e ri
n
siz e
m
e an
st
h
at
ul
t
r afi
n
ep
art
ic
l
e sd
on
ot
m
ak
e up
a si
g
n
i fi
c an
t p
ort
i
o n of
t
h
et
ot
al m
a s s of
a
m
b i
en
t
P
M
;
h
ow
e v e r,U F P
s a r e v e ry
hi
g
h i
nn u
m
b
e r c om
p
a r ed
t
o c o a r s e a nd fi
n ep
art
i
cle s a
n
d
ca n
r e a ch
a sm
u ch
a s s e v e r al h
un
dr e
d
t
h
ou
s a nd
p
e r cm
^in
c o n c en
t
r at
i
o n(
O b
e rd
o r st
e r2 0 0 1
)
.T h
eg
r e at
e r n um
b
e r s a nd
t
h
em
c r e a s ed
s u rf
a c e a r e a of
ul
t
r afi
n ep
art
i
cle s
m
ay
b
ef
a ct
o r s c a u si
n
g g
r e at
e rl
un
g
i
n
j
u ry
b
e c a u s ei
t
al l
ow
st
h
em
t
ot
ra n
sp
o
rt
ot
h
e r ch
em
i
c a
l
s an
d
t
o xi
n s
(
O b
e rd
o r st
e r2 00 1
)
.F
o r e x am
p l
e, a r e vi
ew
of
t
w
o st
ud i
e st
h
at
w
e r e co n
d
uc
t
ed i
n r at
su
sm g i
nt
r at
r a ch
e al
(
IT
)
in s
t
i l l
at
io
n
s of
u
l
t
r afi
n e a nd fi
n e c a rb
o nb l
a ck
, a nd
T
i O
i(
L i
et
al
.,1 9 9
6
,O b
e rd
o r st
e r et
al
.,1
9 9 8
)
s
h
ow
ed g
r ea
t
er
ai
rw
a
y
r e sp
o n s e
t
o
t
h
ei
n st
i l l
ed
ul
t
ra
fi
n
ep
a
rt
i
c
l
e s
.G
re
at
e r s u rf
a c ea r e a o
f
t
h
e ul
t
r afi
n ep
art
ic
l
e sw
a st
h
o ug
h
t t
ob
et
h
ed
et
e rm
in
i
ng
f
a ct
o r of
t
o xi
ci
t y
b
e c a u s ei
n
st
i l l
ed d
o s e s e xp
r e s s ed i
n t
e rm
s of
s u rf
a c e a r e a r e v e ale
d
t
h
e s am
ed
o s er e s
p
o ns
e c u r v ew h
e n re
sp
o ns
e s of
t
h
e ul
t
r afi
n e an
d fi
n
eT
i 0
2w
e r e c om
p
a r ed
t
o e a ch
l
arg
e r si
zef
r a ct
i
o nt
ow
a rd i
nd
uci
n
g
o xi d
at
i
v e st
re s s(
L i
et
al
2 0 0 3
)
.I
t
h
a s al
s ob
e ens
h
ow
nt
h
at
U F
P
sh
a v eth
e ab i l i
t y
t
op
e n et
r at
ei
nt
ot
h
es
ub
c el l
ul
a rl
e v el
an
d
c a u s em
i
t
o ch
o nd
ri
al d
am
ag
e(
L
i
et
al
2
0 0 3
)
.A
n
ot
h
e rp
o s si b l
em
e ch
a n
i
sm b y w h i
ch
u
l
tr a
fi
n ep
a rti
cl
e s c ou
l d b
em
o r et
o xi
ct
h
an
l
a rg
e r si
z ep
a rt
i
cl
e si
n
v ol
v e si
n
c r e a s ed l
u ng
d
ep
o sit
i
on
.B
e c au
s e of
th
ei
r sm
al l
s
i
z e, ul
t
r afi
n ep
a rt
i
cl
es a
r e ab l
et
op
e n et
r at
ed
e ep
e ri
nt o
th
el
u ng
sw h
e r et
h
ey
d
ep
o si
t
i
n
th
e a
l
v
eo
l
a r r eg i
on s
(
O b
e rd
o r st
e r2 0 0 1
)
.E
v e n
t
h
ou
gh
t
h
e o v e r al l
m
a
s sc o
n
c en
t
r at
i
on
of i
n
sp
i
r ed
ul
t
r afi
n
ep
a rti
cl
e sm
ay
b
e r el
at
i
v el
y
l
ow
c om
p
a r ed
t
ol
a rg
e rs
i
z ed p
a rt
i
cl
e s,th
ed
o s ed
ep
o si
te
d i
nt
h
ed i
st
al
r eg
i
o n s of
t
h
el
u ng
i
s si g
n
i fi
c a ntl
y
g
r e at
e r(
O b
e rd
o r st
e r2 0 0 1
)
.I
n an
e xp
e ri m
e nt
t
h
at
st
ud
i
ed
ult
r afi
n
ep
a rt
i
cl
ed
ep
o si
t
i
o nd
u ri
n
g
sp
on
t
a n e o u sb
r e at
h i
ng
d
u ri
n
g
e x e r ci
s e and
r e st
(
D
ai
g
l
e et
al 2 0 0 3
)
,d
at
as
h
ow
ed
t
h
at th
ed
ep
os
it
i
o n of
ult
r afi
n ep
a rt
i
cl
e si
n c r e a s ed w i
t
h
e x e r ci
s e, an
d
t
h
at
d
ep
o sit
i
o ni
n c r e a s ed w i
t
h d
e c r e a si
n
g p
art
i
cl
e si
z e.I
n c r e a s ed d
ep
o si
ti
o n of
ul
t
r afi
n
ep
art
i
cl
e sm
ay
b
ed
u et
o c e rta
i
n
ai
rw
ay
m
e ch
a ni
sm
s, s u ch
a sd i f f
u
si
on
,t
h
at
a r ep
r e s en
t
d
u ri
ng p
e ri
od
s of
e x e r ci
s e(
D
a
i
g
l
e et
al 2 0 0 3
)
.I
n c r e a s ed d
ep
o si
t
i
o n of
ul
t
r afi
n ep
art
i
cl
e sm
ay
al
s ob
e e x a c e rb
at
ed
i
np
e op
l
ew i
t
h
a st
hm
a, e v en
i
n
m
i l d
c a s e s(
C h
al
u
p
a et
al
.2 0 04
)
.T h i
sw
ou
l d b
e of
si
g
ni fi
c a n c es
i
n c
ei
nc
r ea s e
d d
ep
os
i
t
i
o n c ou
l d l
e ad
t
o
i
n c r e a s ed l
u ng
i
n
j
u
ry
a
nd w
o r s e ni
n
g
of
t
h
ea s
t
hm
at
i
c c o nd i
t
i
o n .T h i
s st
ud
y
c o nfi
rm
ed
t
h
at
p
e op
l
ew i
t
h
a st
h
m
ad
o s e em
to
h
a v ei
n
c r e a s ed U F P d
ep
o sit
i
o ni
n
c om
p
a ri
s on
w i
t
h
n o rm
al i
nd i
vi d
u al
s.A
st
hm
at
i
c sr e
t
ai
n
ed 7 4
% m
o r eU F P
st
h
a ndi d
n o rm
al
,h
e al
t
h
y
i
nd i
vi d
u al
s.T h
ei
n
v e st
i g
at
o r sa
t t
ri b
ut
ed
t
h i
sd i f f
e r e n c ei
nU FP
d
ep
o si
t
i
o ni
nt
h
ed i
sta
l
r eg i
o n s of
t
h
el
u ng
to
c
h
a ra
ct
e ri
st
i
c s of
t
h
e ai
rw
ay
s, s u ch
a si
n
c r e a s ed
ai
rw
ay
t
u rb
ul
e n c e,t
h
at
a r ep
r e s e nt
i
nd
ep
o si
t
i
o ni
n
su
b
j
e ct
sw i
t
h
a st
h
m
aw h
o e x e r ci
s ed w
a s n om
i
n al
c om
p
a r ed
t
ot
h
ei
n
c r e a s et
h
at
w
a sf
o u nd
p
r e vi
o u sl
y
b
et
w
e e n n o rm
al i
n
d i
vi d
u al
sd
uri
ng
e x e r ci
s e an
d
n o r
m
al i
nd i
vi d
u al
s at
r e st
.T h i
si
n si
g
ni fi
c an t
d i f f
e r e n c em
ay
b
ed
ue t
o ai
rw
ay
c o
n
d i
t
i
o n sp
r e s e nt
i
nt
h
el
u ng
d
u
ri
n
g
e x e r ci
s e,w h i
ch
a r e al
r e ad
y p
r e s e nt
i
nt
h
ea s
t
h
m
at
i
cl
u
ng
(
C h
al
up
a et
al
2
0 0
4
)
.O
t
h
e r stu
d i
e s(
B
r ow
n
et
al
.2 0 0
2
)
h
a v e al
s os
h
ow
n
si
m
i l
a ri
n
c r e a s e si
n
U F P l
un
g
d
ep
o si
t
i
on
i
n
i
nd i
vi d
u
al
sw i
t
h
ot
h
e rc o
m
p
r om i
s ed
r e sp
i
r at
o ry
c o nd i
t
i
on
si
n cl
ud i
n
g
ch
r o ni
c ob
st
r u ct
i
v ep
ul m
o n a ry
d i
s e a s e(
C O
P
D
)
a nd f i b
r o si
s,w h i
ch
r ei
t
e r at
e st
h
e n e ed f
o rf
u
t
u r e st
ud i
e si
n v ol
vi
ng t
h
ed
ep
o si
t
i
o
n a nd
to x
i
ci
t
y
of
am
b i
e nt
ul
tr a
fi
n ep
a rt
i
cl
e s.O b
e rd
o r st
e r al
s of
o im d
c o r r el
at
i
on
sb
et
w
e e np
a rt
i
cl
e si
z e an
d
ai
rw
ay
d
ep
o si
t
i
o n(
O b
e rd
o r st
e r2 0 0
1
)
.A l
v eo
l
a rd
ep
o si
t
i
o ni
sg
r e at
e st
f
o rs
i
ng
l
et
ul
t
r af i
n
ep
a rt
i
cl
e s of
-
2
0
rm
ii
n
d i
am
et
e r , c om p
a r ed w
i t
h
al l l
a rg
e rp
a rt
i
cl
e si
z e s.H
e al
s oc o
n
cl
u
d
e st
h
at
e v en
t
h
o ug h
t
h
e r el
at
i
v ed
o s e of U F
P
st
h
at
i
si
nh
al
ed
m
ay
b
e r el
at
i
v el
y
l
ow
,t
h
e am
o un t
t
h
at
i
sb
ei
ng d
ep
o si
t
ed i
nt
h
ed i
sta
l
r eg
i
o n s of
t
h
el
un
g
sm
ay
b
eq
ui
te
h i g h
.F
u rt
h
e rm
o r e,
U F P
s al
s om
ay
n
ot
b
ep
h
ag
o cy t
i
z ed b
y
al
v e ol
a rm
a c r op h
a
g
e s a se a s
i l
y
a sl
a rg
e rp
a rt
i
cl
e s a r e,w h i
ch w
ou
l d f
u
rt
h
e ri
nd i
c at
et
h
at
U
F
P
s a r el
eft i
n ap
o si
t
i
on
t
op
en
et
r at
em
u ch m
o r e e a si l
y t
oi
n
t
e rst
i
t
i
al
si
te
s
,b
ey
o
n
d
t
h
e ep i
t
h
el i
al
b
a rri
e r(
O b
e rd
o r st
e r2 0 0
1
)
.O
nt
h
e ot
h
e rh
an
d
,t
h
e r eh
a v eb
e en
s om
e stu
di
e st
h
at
h
a v ed
em
o n st
r ate
d
t
h
at
u
l
t
r af i
n ep
art
i
cl
e s a r e n om
o
r e, an
d
m
ay
b
e e v e nl
e s st
o xi
ct
h
an
p
art
i
cl
e si
nl
a rg
e r si
z ef
r a ct
i
o n sO
n
e s u ch
stu
d
y
co
m p
a
r ed
t
h
e ef f
e ct
s of U F P
sto
c o a r s e a nd f i
n
ep
art
i
cl
e so
n
t
h
eA 5 4 9 h
um
an
al
v e ol
a r c el l l i
n
e a nd
t y
p
e2
r at
l
u
ng
ep
i
t
h
el i
al
c el l
s(
H
et
l
an
d
et
a
l 2
0
04
)
.H
et
l
a nd
a nd
c o -w
p
a rt
i
cu
l
at
em
at t
er c a u s ed
A
5 4 9
c el l
st
op
rod
u cej
u st
asm
u
ch
ch
em
o at
r acta n
t
i
n
t
e rl
e uk i
n8
(
I
L
)
-8
a st
h
efi
n e a nd
ul
t
r afi
n efi
-a c
t
i
o n s.T h
e r ew
a s ad
o s ed
ep
en
d
e nt
i
n
c r e a s ei
nI
L
-8 p
r odu c
t
i
o n up
t
o6 0
0
l
ag
/
m
l
of
c o u r s eP
M
,b
u t
at
h i
g
h
e rd
o s e s,t
h
el
e v el
s of I L
-8 d
e c r e a s e
d
(
H
et
l
an
d
et
al 2 0 0 4
)
.T h
ein v e s
t
i g
at
o r sd i d
n
ot
e xp l
ai
nt
h i
sd
e c r e a s ei
n
I
L
-8 p
r od
u ct
i
o n ab
o v e6
0 0 |
ag
/m l
,b
u t
d
i
d
at t
ri b
ute
t
h
eh i
g
h
p
ot
en
cy
of
t
h
ec o
a
r s ep
a rti
c
le s
t
op
o
s si b l
e en
ric
h
m
e nt
of b i
o a ct
iv e c o
m p
on
e nt
s(
e.g
.m
et
al
s,
PA H
,e
n
d
ot
o xin s
)
b
o u nd
t
ot
h
ep
a rt
i
cl
e s.T h
e s ei
n v e st
i
g
at
o r s al
s od i
s c o v e r ed
t
h
at
ul
t
r af i
n
ep
a rt
ic
l
e sha
d
ab
s ol
u te
l
y
n
o ad
v e r s e ef f
e ct
s o n r at T y p
e2
l
u
ng
c el l
s at
al l
.T
h
ey
s
p
e c ul
at
ed
t
h
at t
h
el
a
ck
of
t
o xi
ci
t
y
m
ay
b
e at t
ri b
ut
ed
t
od i f f
e r e nt
up
t
ak
em
e ch
an
i
sm
sb
et
w
e e nth
et
w
ot y p
e s of
c el l
sw h ic
h
c o ul d
r e s ul
t
in
di f f
e r e nt
r e sp
on
s e s(
H
et
la
n
d
et
a
l
.2 0 0
4
)
.H
ow
e v e r,i
n t
h i
s s am
e st
ud
y
,U F
P
sw
e r em
o r ep
ot
e nt
in
p
r od
u ci
n
g
t
h
er e
l
e
a s e of
t
h
e ch
em
oa
t t
r a ct
an
t
I L
-6
t
h
an
t
h
e c o a r s e si
z ep
a rt
i
c
l
es
.T h
ed i ff
e r en
c ei
nI
L
-8
a nd I L
-6
p
r od
u ct
i
on
c o ul d b
e at t
ri b
ute
d
t
oth
ed i f f
e r en
t
i
al
r eg
ul
at
i
o n of
th
e s ec
y t
ok i
n
e sb y
t
um
o r n e c r o sis
f
a ct
o r-al p h
a
(
T N F
-a
) (
H
et
la n
d
et
al
.2 0 0 4
)
.I
n ad d i
t
i
on
,t
h
eA
5
4 9
c el l
s sh
ow
ed
si g
n
i f
i c an
t
d
e c r e a s e si
n c el l
via
b i l i
t y
w h
e n e xp
o s ed
t
ot
h
ec o a r s e
fi
-a c
t
io n
of p
a rt
ic
l
e s at
ad
o s e of
4
0 0
|
Lig/
m
l
.T
h
eT
y p
e2
c el l
sd
em
o n st
r at
ed
a ne v e
n
g
r
e at
e rt
o xic r e
s
p
o n s et
o c
o a r s ep
a rt
i
cl
e sw i
t
h
on
l
y
2 0
%
vi
ab le
c el ls a
ft
e re x