锌离子在PM_(2.5)致小鼠肺部炎症中的作用

摘要

[背景]细颗粒物(PM_(2.5))是大气污染物的主要成分之一,也是近年来我国雾霾污染的首要成因,可以对人体造成潜在的健康危害;锌是PM_(2.5)中重要的重金属组分之一,但其是否参与PM_(2.5)诱发的肺毒性和致病机制尚不清楚。[目的]研究PM_(2.5)及外源性锌离子对小鼠肺部炎症损伤的作用。[方法]采集2015年11月至2016年3月新乡市大气PM_(2.5)样品,将24只6~8周龄BALB/c雄性小鼠随机分为PBS对照组、PM_(2.5)组、低浓度ZnSO4组和高浓度ZnSO4组,低浓度ZnSO4组锌离子浓度(30μg·kg^(-1))与PM_(2.5)样品中锌离子相同,高浓度ZnSO4组锌离子浓度(60μg·kg^(-1))是PM_(2.5)样品中锌离子的2倍,每组6只。采用气管滴注方式染毒,隔日染毒,共计3次。末次染毒次日处死小鼠,苏木精-伊红(HE)染色观察肺脏组织病理变化情况和炎性细胞浸润水平;流式细胞术检测肺泡灌洗液(BALF)中总细胞数量;BCA蛋白测定试剂盒和乳酸脱氢酶(LDH)检测试剂盒分别测定肺泡灌洗液中总蛋白含量和LDH含量;ELISA法检测肺泡灌洗液中白介素(IL)-1β蛋白水平。[结果]与对照组相比,PM_(2.5)组、低浓度ZnSO4组和高浓度ZnSO4组小鼠肺部出现明显炎性细胞浸润,肺泡壁断裂融合,肺部正常生理结构破坏。与对照组[(14.78±2.82)×10^(4)个·mL^(-1)]相比,PM_(2.5)组、低浓度ZnSO4组和高浓度ZnSO4组[(24.11±5.30)×10^(4)、(24.00±4.61)×10^(4)、(24.00±4.61)×10^(4)个·mL^(-1)]BALF中总细胞数量明显升高(P<0.05),但各染毒组间没有差异。与对照组[(1.40±0.14)g·L^(-1)]相比,PM_(2.5)组、低浓度ZnSO4组和高浓度ZnSO4组BALF中总蛋白浓度明显升高[(2.58±0.50)、(2.69±0.41)、(3.62±0.98)g·L^(-1)](P<0.05),并且高浓度ZnSO4组较PM_(2.5)组升高更为明显(P<0.05)。与对照组[(44.18±11.54)U·L^(-1)]相比,PM_(2.5)组、低浓度ZnSO4组和高浓度ZnSO4组BALF中LDH水平升高[(443.02±123.33)、(185.16±64.00)、(428.37±70.71)U·L^(-1)](P<0.05),并且PM_(2.5)组和高浓度ZnSO4组升高更明显。与对照组[(9.54±2.38)×10^(3)ng·L^(-1)]相比,PM_(2.5)组、低浓度ZnSO4组和高浓度ZnSO4组[(20.51±3.04)×10^(3)、(15.98±0.53)×10^(3)、(26.36±4.87)×10^(3)ng·L^(-1)]BALF中IL^(-1)β水平明显升高(P<0.05),并且相较于另外2组,高浓度ZnSO4组升高更明显(P<0.05)。[结论]锌离子可能是PM_(2.5)诱导小鼠肺部炎症损伤的原因之一。