燃煤中自然产出的二氧化硅与云南省宣威地区非吸烟女性肺癌的关系及可能的致癌机制

摘要

目的:研究燃煤中自然产出的二氧化硅与云南省宣威地区非吸烟女性肺癌的关系及可能的致癌机制.方法:以质量浓度和表面积浓度为衡量标准,台盼蓝抗法检测不同浓度刺激48h后支气管上皮细胞成活率变化,透射电镜观察100μg/mL二氧化硅颗粒物刺激支气管上皮细胞24h后,二氧化硅颗粒物在支气管上皮细胞内的亚细胞分布。根据细胞成活率试验和透射电镜观察结果,酶联免疫吸附法检测100μg/mL的二氧化硅颗粒物刺激支气管上皮细胞24h、48h后白介素8、γ干扰素、碱性成纤维细胞生长因子和成纤维细胞生长因子-2和血管内皮生长因子等细胞因子分泌变化,real time-PCR技术检测各时间点的miRNAs表达量变化。Pearson相关分析细胞因子分泌与miRNAs表达变化之间的关系。结果:和结晶型二氧化硅颗粒物相比,C1烟煤燃烧产生的煤烟尘中分离出的二氧化硅颗粒物对支气管上皮细胞的成活率影响最大,透射电镜观察发现,这种自然产出的二氧化硅颗粒物更易穿透支气管上皮细胞膜而进入细胞内,所有的二氧化硅颗粒物均不能进入细胞核。自然产出的二氧化硅颗粒物和50-nm的二氧化硅颗粒物主要刺激支气管上皮细胞分泌IL-8和γ-IFN,而结晶型二氧化硅颗粒物主要刺激支气管上皮细胞分泌bFGF/FGF-2和VEGF.经100μg/mL自然产出的二氧化硅颗粒物刺激支气管上皮细胞24h后,miR-508-5P、miR1270和miR-501-5P的表达量与空白组相比分别上升了5、7和6倍。刺激48h后分别上升了7.5、10和10倍,显著高于50-nm二氧化硅组和结晶型二氧化硅组.real-time PCR测定3个miRNAs共同调控靶基因PIK3AP的表达量,发现在自然产出的二氧化硅刺激组中显著低表达.Pearson相关分析发现,刺激24h后,IL-8和γ-IFN分泌量与3个miRNAs表达量之间的关联性为0.925和0.948,bFGF/FGF-2和VEGF分泌量与3个miRNAs表达量之间的关联性为-0.947和-0.964,刺激48h后,IL-8和γ-IFN分泌量与3个miRNAs表达量之间的关联性为0.978和0.933.bFGF/FGF-2和VEGF分泌量与3个miRNAs表达量之间的关联性为-0.630和-0.732.结论:宣威地区农村非吸烟女性肺癌人群可能存在:长时间-低浓度吸入燃煤中自然产出的二氧化硅颗粒物→肺部慢性非特异性炎症反应→炎性细胞因子大量释放→炎性细胞因子刺激多个miRNAs表达量上升→肺癌发生的致病途径。