發(fā)布時間：2020-07-22 13:46

【摘要】：隨著我國現(xiàn)代化發(fā)展步伐不斷加快,對環(huán)境和健康造成影響的空氣污染問題也成為社會和科研的主要議題。在各種空氣污染物中,大氣細(xì)顆粒物(PM_(2.5))是引起心血管疾病(CVD)的重要因素之一,因此,關(guān)于PM_(2.5)對CVD的健康影響吸引了社會和公眾的廣泛關(guān)注。心肌肥大是CVD中一個強(qiáng)有力的獨(dú)立預(yù)測因子,研究PM_(2.5)對心肌肥大的影響在暴露效應(yīng)和防護(hù)治療方面具有十分重要的科學(xué)意義。本研究中,我們首先將采自春夏秋冬四個季節(jié)的PM_(2.5)制備懸濁液,對H9C2心肌細(xì)胞進(jìn)行染毒,檢測心肌肥大標(biāo)志基因心房鈉尿肽(ANP)的mRNA轉(zhuǎn)錄水平,確定冬季為毒性效應(yīng)最為顯著的季節(jié);然后,用不同濃度冬季PM_(2.5)對H9C2細(xì)胞進(jìn)行染毒,通過檢測心肌細(xì)胞中心肌肥大標(biāo)志基因ANP、β-肌球蛋白重鏈(β-MHC)以及基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP2、MMP9)的mRNA轉(zhuǎn)錄水平,確定PM_(2.5)與上述基因表達(dá)的升高具有顯著的劑量效應(yīng)關(guān)系;最后,加入N-乙酰半胱氨酸(NALC)抗氧化劑進(jìn)行干預(yù),有效緩解了PM_(2.5)暴露所誘導(dǎo)的心肌肥大效應(yīng)。我們進(jìn)一步探討了PM_(2.5)誘導(dǎo)心肌肥大效應(yīng)在不同年齡小鼠中的差異,通過不同城市PM_(2.5)染毒小鼠初步探究了引起該效應(yīng)發(fā)生的可能分子機(jī)制。在一組實驗中,將4周、4月和10月齡的SPF級C57BL/6雌性小鼠分別隨機(jī)分組為對照組和PM_(2.5)染毒組;在另一組實驗中,將10月齡小鼠隨機(jī)分為對照組、太原、北京、杭州及廣州PM_(2.5)染毒組,均采用口咽吸入給予生理鹽水或3 mg·kg~-11 b.w.PM_(2.5)懸濁液(每兩天一次)暴露4周。結(jié)果顯示,冬季PM_(2.5)導(dǎo)致4周及10月齡小鼠心肌核質(zhì)比顯著降低,白細(xì)胞介素6(IL-6)的mRNA轉(zhuǎn)錄水平顯著升高,而僅有10月齡小鼠ANP及β-MHC的mRNA水平顯著升高;與其他三個城市相比,太原市冬季PM_(2.5)暴露降低了10月齡小鼠心肌核質(zhì)比,并顯著提高了心肌肥大相關(guān)基因ANP、β-MHC、轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGFβ1)及IL-6的mRNA轉(zhuǎn)錄水平;相關(guān)性分析結(jié)果顯示,心肌肥大標(biāo)志基因ANP、β-MHC的mRNA轉(zhuǎn)錄水平與鋅(Zinc,Zn)和苊(acenaphthene,AC)濃度變化呈現(xiàn)顯著正相關(guān);心肌肥大相關(guān)基因ANP、β-MHC、MMP2、MMP9的mRNA轉(zhuǎn)錄水平及通路蛋白IL-6、磷酸化Janus激酶2/Janus激酶2(p-JAK2/JAK2)、磷酸化信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3(p-STAT3/STAT3)的表達(dá)水平與對照組相比顯著升高。為了觀察PM_(2.5)暴露引起的心肌肥大效應(yīng)在暴露停止后是否可以逆轉(zhuǎn),我們將10月齡C57BL/6雌性小鼠隨機(jī)分為對照組和PM_(2.5)染毒組,采用口咽吸入染毒方式分別給予生理鹽水或3 mg·kg~(-1) b.w.PM_(2.5)懸濁液,共進(jìn)行4周暴露,在最后一次染毒結(jié)束后恢復(fù)1天、1周和2周時處死小鼠。結(jié)果提示,經(jīng)過為期4周PM_(2.5)暴露,老年小鼠的心肌核質(zhì)比發(fā)生了顯著性降低,并伴隨著心肌肥大相關(guān)基因ANP、β-MHC、MMP2及MMP9的mRNA轉(zhuǎn)錄水平和TGFβ1和MMP2的蛋白表達(dá)水平顯著上升;恢復(fù)1周后,心肌核質(zhì)比減小仍然顯著,心肌肥大相關(guān)基因TGFβ1和MMP2的蛋白表達(dá)水平升高仍然顯著,而相關(guān)基因的mRNA轉(zhuǎn)錄水平已經(jīng)基本恢復(fù)至與對照相同的狀態(tài);恢復(fù)2周后,心肌核質(zhì)比和心肌肥大相關(guān)基因的mRNA轉(zhuǎn)錄水平及蛋白表達(dá)水平均恢復(fù)正常,且與對照組相比無顯著性差異�？傊�,幼年和老年小鼠表現(xiàn)出對PM_(2.5)更加敏感,更易誘發(fā)心肌肥大效應(yīng)。經(jīng)冬季PM_(2.5)暴露誘導(dǎo)了老年小鼠心肌肥大的發(fā)生,相比北京、杭州和廣州三個城市而言,太原市的冬季PM_(2.5)產(chǎn)生的心肌肥大效應(yīng)更為顯著,該效應(yīng)的發(fā)生與PM_(2.5)中Zn和AC濃度相關(guān)性較高,且其分子機(jī)制可能涉及到IL-6/JAK2/STAT3信號通路。在PM_(2.5)暴露停止后經(jīng)過2周恢復(fù)期心肌肥大效應(yīng)可恢復(fù)至正常狀態(tài),揭示了PM_(2.5)引起的心肌肥大效應(yīng)是可逆的。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X513
【圖文】：

圖 2-1 不同季節(jié) PM2.5對 H9C2 細(xì)胞 ANP mRNA 水平的影響均以均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（mean±SE）的形式來表示；單因素方差分析差異：與對照組相比：*，P＜0.05；**，P＜0.01.） 所示，太原市四個不同季節(jié) PM2.5對大鼠 H9C2 心肌成纖基因 ANP 的 mRNA 轉(zhuǎn)錄水平的變化情況。其中，與對暴露后 ANP 的 mRNA 表達(dá)水平顯著升高，而冬季 PM2.NP 的 mRNA 轉(zhuǎn)錄水平升高更加顯著。同濃度 PM2.5對 H9C2 細(xì)胞心肌肥大相關(guān)基因 mRNA 水

圖 2-1 不同季節(jié) PM2.5對 H9C2 細(xì)胞 ANP mRNA 水平的影響（注：圖中結(jié)果均以均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（mean±SE）的形式來表示；單因素方差分析計算數(shù)值顯著性差異：與對照組相比：*，P＜0.05；**，P＜0.01.）如圖 2-1 所示，太原市四個不同季節(jié) PM2.5對大鼠 H9C2 心肌成纖維細(xì)胞暴露后，心肌肥大標(biāo)志基因 ANP 的 mRNA 轉(zhuǎn)錄水平的變化情況。其中，與對照組相比，秋冬兩季 PM2.5暴露后 ANP 的 mRNA 表達(dá)水平顯著升高，而冬季 PM2.5暴露后心肌肥大標(biāo)志基因 ANP 的 mRNA 轉(zhuǎn)錄水平升高更加顯著。2.5.2 不同濃度 PM2.5對 H9C2 細(xì)胞心肌肥大相關(guān)基因 mRNA 水平的影響

第二章 PM2.5對 H9C2 細(xì)胞心肌肥大標(biāo)志物的影響平的影響。圖中結(jié)果均以均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（mean±SE）的形分析計算數(shù)值顯著性差異：與對照組相比：*，P＜0.05示，采用不同濃度冬季 PM2.5對 H9C2 細(xì)胞進(jìn)行染、β-MHC 和基質(zhì)金屬蛋白酶 MMP2、MMP9 的 m升高呈現(xiàn)出顯著的劑量-反應(yīng)的線性效應(yīng)關(guān)系。當(dāng) 肥大效應(yīng)最為顯著。劑 NALC 對 PM2.5誘導(dǎo)的心肌肥大標(biāo)志基因 AN

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本文編號：2765894