过敏与非过敏学童的室内空气细颗粒物(PM2.5)的体外细胞毒性比较研究

摘要

在过去的几十年里，由于经济和工业的快速发展和城市化，能源消耗和机动车辆的数量在中国出现井喷，空气污染已普遍存在。城市空气颗粒物污染当前被认为是国内最有害的环境暴露问题之一。其中，主要大气颗粒污染物是可吸入颗粒物(PM)，特别是那些细颗粒物(空气动力学直径≦2.5μm，PM2.5)。尽管付出了相当大的代价以控制PM2.5污染，但这一问题日益严重仍然受到普遍的关注。最近的调查显示，近70％的中国城市不符合国家环境空气质量标准，武汉等中部城市的污染问题也日益凸现。与此同时，武汉市环保局在2013年发布的空气质量公报称，PM2.5超标（浓度≧80μg·m-3）天数177天，超标率48.5％，为2004年以来空气质量最差的一年。因而，对武汉地区2013年的家庭住户进行环境调查和采集室内PM2.5进行分析是非常有必要的。
　　最近的研究表明，PM2.5与许多疾病紧密相关，PM2.5诱导的氧化应激现在通常作为PM2.5介导的毒性机制之一。然而，儿童过敏症状与暴露于PM2.5之间的关系尚未完全阐明，特别是室内环境中PM2.5涉及到过敏或非过敏的角色不详。本研究的目的是探讨从患有过敏症状的学童家庭室内收集的PM2.5是否有比从健康的学童家庭室内收集的PM2.5更高的毒性，从而间接的反映PM2.5的暴露与涉及的过敏性环境是否有关联。本研究中，我们在武汉市的中心城区洪山区进行了为期3个月的采样，这些PM2.5样品都分别来自于有过敏性症状的学童的室内和健康学童的室内，对两者PM2.5相应的成分进行了简单的分析，并通过PM2.5对小鼠腹腔巨噬细胞暴露后的氧化损伤和炎症反应的指标的检测，进一步评估PM2.5介导的毒性。
　　研究结果表明，1）巨噬细胞经PM2.5暴露后，其形态、数量还有吞噬功能会受到显著的影响;2）细胞内活性氧(ROS)积累，出现脂质过氧化，DNA损伤，反映了PM2.5诱导产生氧化损伤;3）细胞内促炎症细胞因子(白介素-8(IL-8)和肿瘤坏死因子(TNF-α)）含量的变化，反映PM2.5诱导产生氧化损伤的过程中伴随着炎症反应的发生;4）通过氧化损伤的程度比较发现，与非过敏性学童的室内PM2.5相比，过敏性学童的室内PM2.5对巨噬细胞诱导产生的毒性更大，其毒性有潜在增加的可能。这也间接反映过敏性PM2.5的暴露可能有更高的毒性风险。

目录

声明

摘要

1．绪论

1．1 引言

1．2 PM2．5的定义及其来源

1．3 PM2．5的主要成分

1．4 我国PM2．5的暴露水平和暴露途径

1．4．1 PM2．5的暴露水平

1．4．2 PM2．5的暴露途径

1．5 PM2．5的危害

1．5．1 PM2．5对人体健康的危害

1．5．2 PM2．5对大气能见度的影响

1．6 PM2．5暴露毒性的潜在机制

1．7 研究意义和目标

2．材料与方法

2．1 材料、试剂及仪器

2．1．1 实验材料

2．1．2 主要试剂

2．1．3 检测试剂盒

2．1．4 实验仪器

2．2 实验方法

2．2．1 溶液的配置

2．2．2 PM2．5采样时间和地点的选择

2．2．3 制备PM2．5

2．2．4 巨噬细胞的分离和培养

2．2．5 PM2．5暴露与实验分组

2．2．6 巨噬细胞形态观察和吞噬能力检测

2．2．7 巨噬细胞的细胞毒性检测

2．2．8 氧化应激指标测定

2．2．9 DNA损伤分析

2．2．10 肿瘤坏死因子(TNF-α)和白介素-8(IL-8)的检测

2．2．11 统计学分析

3．实验结果

3．1 室内PM2．5的成分分析

3．2 室内PM2．5的菌落数分析

3．3 PM2．5介导的细胞损伤

3．4 PM2．5介导的细胞毒性

3．5 PM2．5介导的氧化应激

3．5．1 PM2．5诱导ROS生成和GSH衰减

3．5．2 PM2．5诱导脂质过氧化

3．6 PM2．5诱导DNA损伤

3．7 PM2．5诱导炎症因子释放

4．讨论

4．1 实验设计思路

4．2 实验检测指标的选择

4．3 过敏性与非过敏性学童的室内PM2．5的比较

4．4 PM2．5对巨噬细胞的细胞毒性

5．结论与展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的主要学术论文

部分已发表论文

致谢