PM2.5致人支气管上皮细胞及C57BL/6小鼠氧化损伤的初步研究

摘要

目的:随着我国社会工业的快速发展，大气污染已经成为公众健康的严重威胁之一，尤其是大气颗粒物污染，给人群带来了极其严重的健康损害。PM2.5作为大气污染的主要成分之一，近年来得到了广泛研究，但是其对机体健康损害的毒性作用机制尚不完全清楚。本研究通过对人支气管上皮(HBE)细胞和C57BL/6小鼠进行PM2.5染毒，探讨PM2.5对细胞和动物的氧化损伤效应。同时比较不同采样点的PM2.5对细胞和动物氧化损伤程度的差异。
　　方法:采集南京市鼓楼区汉中路某处和江宁区天元东路某处大气中的PM2.5分别代表南京市城区和郊区PM2.5，并将其制成PM2.5悬液。选用城区PM2.5染毒HBE细胞及C57BL/6小鼠探讨其对细胞和小鼠的氧化损伤效应。通过CCK-8细胞增殖实验检测0（对照组）、50、150、250μg/ml4种浓度的PM2.5分别染毒HBE细胞24h、48h、72h后对细胞存活率的影响。检测PM2.5染毒48h后，HBE细胞中ROS、MDA、ACP、AKP、SOD及细胞培养液中NO指标的变化。通过彗星实验检测PM2.5对HBE细胞的DNA损伤的影响，采用流式细胞实验技术观察150μg/ml的PM2.5染毒48h后对HBE细胞周期和凋亡的影响。通过气管滴注方式染毒C57BL/6小鼠24h，染毒剂量分别为0（对照组）、1、5、20mg/kg。检测小鼠血清中ACP、AKP及SOD氧化损伤指标的改变情况，并利用ELISA试剂盒检测血清中8-OHdG酶水平。通过彗星实验检测小鼠外周血淋巴细胞中DNA损伤情况。两采样点的PM2.5均以150μg/ml的剂量在相同条件下染毒HBE细胞48h，观察各氧化损伤指标及HBE细胞DNA损伤的差异。以20mg/kg的剂量染毒C57BL/6小鼠24h，观察小鼠血清中ACP、AKP、SOD、8-OHdG指标以及外周血淋巴细胞的DNA损伤情况的差异。
　　结果:与对照组相比，不同剂量的城区PM2.5均能使HBE细胞的存活率下降。当染毒时间为48h时，三种浓度的PM2.5均可显著降低HBE细胞的存活率(P＜0.05)，并且促进HBE细胞中ROS、MDA指标升高，细胞培养液中NO指标升高，细胞内ACP、AKP及SOD酶的活性降低，细胞尾部DNA含量增加，差异均有统计学意义。以150μg/ml浓度的PM2.5染毒HBE细胞48h后，凋亡细胞比例与对照组相比显著增加(P＜0.001)。与对照组相比，以1、5、20mg/kg浓度的城区PM2.5染毒C57BL/6小鼠24h后，小鼠血清中ACP、AKP、8-OHdG水平显升高(P＜0.05)，SOD酶活性显著降低(P＜0.05)，外周血淋巴细胞尾部DNA含量显著增加(P＜0.001)。在相同条件下，均以150μg/ml浓度的两采样点PM2.5染毒HBE细胞48h后，与郊区PM2.5相比，城区PM2.5可以显著降低HBE细胞内ACP(P=0.007)、AKP酶活性(P=0.004)，升高细胞培养液中NO水平(P＜0.001)，增加HBE细胞尾部DNA含量(P=0.044)。两采样点PM2.5均以20mg/kg的剂量染毒C57BL/6小鼠24h后，与郊区PM2.5相比较，城区PM2.5可以显著升高小鼠血清中ACP（P=0.046）、8-OHdG酶活性(P=0.014)，显著降低血清中SOD酶活性(P=0.006)。
　　结论:PM2.5可以引起HBE细胞和C57BL/6小鼠发生氧化损伤，不同地点采集的PM2.5对HBE细胞及C57BL/6小鼠的氧化损伤程度不同，南京市城区PM2.5较郊区PM2.5可以引起更为明显的HBE细胞和C57BL/6小鼠的氧化损伤效应。

目录

声明

摘要

前言

材料与方法

一、主要仪器设备

二、主要试剂

三、试剂配制

四、PM2．5的采集与制备

五、实验方法

六、统计学分析

结果

一、PM2．5对HBE细胞的氧化损伤效应

二、PM2．5对C57BL／6小鼠的氧化损伤效应

三、城区与郊区PM2．5的氧化损伤效应比较

讨论

小结

参考文献

综述 PM2．5的健康效应及其机制的研究进展

附录一 主要缩略词中英文对照

附录二 攻读学位期间发表文章

致谢