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杭州市中心城区大气PM2.5暴露致大鼠肺部损伤作用研究
目的:探讨杭州市中心城区大气细颗粒物(PM2.5)对大鼠肺部的损伤及其对内质网应激通路的激活作用.方法:在杭州中心城区采用大容积空气颗粒物采样器将PM2.5颗粒采集于石英纤维滤膜上,将收集的PM2.5洗脱于超纯水中,再经真空冰冻干燥处理.将24只雄性SD大鼠随机分为3组:空白对照组,PM2.5低剂量组(5mg/kg BW)和高剂量组(25 mg/kg BW).采用气管滴注法进行染毒,每周1次,连续染毒4周.末次染毒24 h后麻醉动物,取左肺行HE染色,观察肺组织病理学改变.以化学比色法检测右肺肺泡灌洗液(BALF)中总抗氧化能力(T-AOC)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和乳酸脱氢酶(LDH)活性,ELISA法测定BALF中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)和白介素-6(interleukin-6,IL-6)水平.Western blot法检测肺组织中内质网应激标志物葡萄糖调节蛋白78 (GRP78)表达、磷酸化蛋白激酶受体样内质网激酶(PERK),磷酸化真核细胞翻译起始因子2α (eIF2α),C/EBP同源蛋白(CHOP),肌醇依赖酶1α (IRE1α),X盒结合蛋白1(XBP1)蛋白的水平.结果:与空白对照组相比,低剂量和高剂量PM2.5染毒均能导致大鼠肺部出现明显的肺泡壁增厚、肺泡腔缩小、间质增生和炎细胞浸润,且随着染毒剂量增加组织损伤加重.PM2.5染毒组大鼠BALF中T-AOC含量和SOD活性呈剂量依赖性下降(P＜0.05);而BALF中的LDH活性则呈剂量依赖性上升(P＜0.05).PM2.5染毒导致大鼠肺部促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的释放呈剂量依赖性增加(P＜0.05).高剂量PM2.5染毒组大鼠肺组织中GRP78、磷酸化PERK (p-PERK)、磷酸化eIF2α(p-eIF2α)、CHOP、IRE1α和剪切型X盒结合蛋白1(XBP1-S)表达显著升高,而未剪切型XBP1 (XBP1-U)表达明显下降.结论:杭州市中心城区PM2.5染毒可引起大鼠肺部的炎性损伤,上述损伤可能与肺部氧化应激和内质网应激通路的激活相关.
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大气细颗粒物对大鼠脑组织的氧化损伤效应
目的探讨大气细颗粒物(PM2.5)对大鼠脑组织的毒性作用机制.方法将32只雄性Wistar大鼠随机分为低、中、高(1.5,7.5,37.5 mg/kg)3个剂量染毒组和生理盐水对照组.气管注入染毒后24 h处死大鼠,测定脑组织超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性和谷胱甘肽(GSH)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)含量.结果经PM2.5染毒后大鼠脑组织的SOD、CAT活性出现显著的剂量依赖性下降趋势;高浓度组GSH含量显著降低;GSH-Px活性在不同剂量染毒后虽出现下降趋势,脂质过氧化水平(LPO)也有所升高,但与对照组之间差异无统计学意义.各染毒组SOD/TBARS比值显著降低(P＜0.05),TBARS/GSH-Px比值则在高浓度染毒后较对照组明显升高(P＜0.05).结论PM2.5可引起大鼠脑组织的氧化损伤,是一种神经毒性因子.
关键词： 大气细颗粒物(PM2.5) 脑组织 抗氧化酶 氧化损伤 -
PM2.5对BEAS-2B细胞脂质过氧化损伤作用
目的 用大气细颗粒物(PM2.5)刺激人支气管上皮细胞(BEAS-2B细胞),探讨其脂质过氧化作用.方法 PM2.5采自河南省郑州市;实验细胞为人支气管上皮细胞.用0、12.5、25 μg/mL的PM2.5刺激BEAS-2B细胞4h后,使用流式细胞仪检测其活性氧(ROS)水平;刺激BEAS-2B细胞8h,用丙二醛试剂盒和超氧化物歧化酶活性测定试剂盒分别检测细胞裂解液中丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性.结果 PM2.5作用于BEAS-2B细胞4h,12.5、25 μg/mL染毒组ROS水平分别为(6 074.69 ±41.65)、(7 338.58±168.34),均明显高于对照组的(5 816.66±114.69) (P ＜0.01);刺激BEAS-2B细胞8h,12.5、25 μg/mL染毒组MDA含量分别为(195.44 ±35.58)、(334.11±26.75) μmol/mg,均明显高于对照组的(71.14±4.21)μmol/mg(P ＜0.01),同时染毒组SOD活力分别为(100.08 ±7.54)、(80.03±7.61) U/mg,均低于对照组的(159.91 ±10.59) U/mg(P＜0.01).结论 PM2.5可以引起BEAS-2B细胞脂质过氧化损伤.
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鱼油对PM2.5所致心血管炎性和氧化损伤拮抗作用
目的 探讨深海鱼油对大气细颗粒物(PM2.5)引起的心血管系统中的炎性损伤和氧化应激损伤影响.方法 将SD雄性大鼠随机分为鱼油低、中、高剂量组,鱼油对照组,溶剂对照组(玉米油)和PM2.5染毒组;鱼油组大鼠先进行深海鱼油灌胃28 d,再进行PM2.5气管滴注染毒隔天1次,共3次,PM2.5染毒期间同时进行鱼油灌胃,PM2.5染毒组先正常饲养28 d,再进行PM2.5染毒;取血清检测白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子0(TNF-α)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px).结果 与溶剂对照组比较,PM2.5染毒组大鼠血清中IL-6、TNF-α、hs-CRP、MDA含量[分别为(24.94 ±2.06)、(821.45±14.26) ng/mL、(3.10±0.28) mg/L、(15.88±1.41) nmol/mL]升高,GSH、GSH-Px、T-SOD活性[(4.62±0.37)μmol/L、(289.28±30.65)活力单位、(239.26±4.97) U/mL]降低(均P＜0.05);与PM2.5染毒组比较,鱼油高剂量组大鼠血清中IL-6、TNF-o、hs-CRP、MDA含量[分别为(16.67±0.23)、(73.01±3.80) ng/mL、(1.36±0.22) mg/L、(11.82±0.79) nmol/mL]下降,GSH、GSH-Px、T-SOD活性[(24.05±3.83)μmol/L、(531.33±40.39)活力单位、(273.36±3.92) U/mL]升高,呈剂量效应关系(均P＜0.05).结论深海鱼油对大气PM2.5所致心血管系统炎性反应和氧化应激损伤具有明显拮抗作用.
关键词： 大气细颗粒物(PM2.5) 深海鱼油 心血管炎性 氧化应激 -
1,25(OH)2D3对PM2.5在体染毒慢性阻塞性肺疾病大鼠气道炎症的作用
目的 探讨1,25二羟维生素D3[1,25(OH)2D3]对PM2.5在体染毒慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠气道炎症的作用.方法 72只雄性Wistar大鼠随机分成正常组、COPD组、1,25(OH)2 D3 +COPD组(合并组),每组24只,对三组大鼠气管滴注PM2.5染毒,每天染毒1次,连续3d,在后一次染毒24 h后处死动物,分析肺泡灌洗液中白细胞介素(IL)-8、IL-17、肿瘤坏死因子(TNF)-α的含量.结果 PM2.5对正常组、COPD组、合并组大鼠均产生急性毒性,且存在剂量反应关系,COPD组肺泡灌洗液中IL-8、TNF-α浓度明显高于正常组(P＜0.05),经1,25(OH)2D3干预COPD组IL-8、TNF-α浓度低于COPD组,但仍高于正常组(P＜0.05).结论 COPD大鼠比正常大鼠对PM2.5更加易感,PM2.5可加重COPD的气道炎症.1,25(OH)2D3可减轻COPD气道炎症及损伤,在PM2.5染毒情况下补充1,25(OH)2D3对COPD的气道炎症仍具有改善作用.
关键词： 大气细颗粒物(PM2.5) 慢性阻塞性肺疾病 1 25二羟维生素D3 炎症
