PM 2.5 暴露對(duì)小鼠膈肌的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-05 00:07
研究目的PM2.5暴露可引起心肺損傷,導(dǎo)致心血管疾病和慢性呼吸系統(tǒng)疾病,此類疾病中多伴隨呼吸受限、肺過度充氣等癥狀,肺的過度充氣容易導(dǎo)致膈肌扁平、肌纖維縮短、對(duì)合面積減少等,這些形態(tài)學(xué)的變化與膈肌功能障礙密切相關(guān),膈肌作為主要的呼吸肌,在機(jī)體的呼吸運(yùn)動(dòng)以及血液中氧氣的運(yùn)輸過程中發(fā)揮重要的作用。目前,PM2.5暴露對(duì)膈肌的影響研究較少;因此,本實(shí)驗(yàn)通過PM2.5氣管內(nèi)滴注的暴露方式,初步探討PM2.5暴露對(duì)小鼠膈肌的影響。研究方法選取20只8周齡野生型雄性小鼠(C57/BL6),隨機(jī)分為對(duì)照組(FA)和PM2.5氣管滴注組(PM2.5),每組10只,實(shí)驗(yàn)組采用氣管滴注法暴露PM2.5(10mg/kg),對(duì)照組氣管滴注相同體積對(duì)照提取液,每間隔1天滴注1次,連續(xù)4周,最后一次滴注結(jié)束后24小時(shí)處死。運(yùn)用DHE(Dihydroethidium)染色測(cè)定氧化應(yīng)激產(chǎn)物超氧陰離子的變化;天狼猩紅染色觀察小鼠膈肌的纖維化程度,HE染色觀察小鼠膈肌組...
【文章來(lái)源】:上海體育學(xué)院上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:43 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
2015年環(huán)境顆粒物污染導(dǎo)致的死亡人數(shù)[38]
PM2.5暴露對(duì)小鼠膈肌的影響研究5圖2:不同大小的顆粒物在肺和其他組織中的沉積[55]近幾十年來(lái),大量流行病學(xué)研究表明,大氣污染中的顆粒物,包括PM2.5,是呼吸系統(tǒng)疾病的主要有害危險(xiǎn)因素[68]。此外,細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究表明,PM2.5能夠誘導(dǎo)A549細(xì)胞(II型肺上皮細(xì)胞)發(fā)生自噬,加速了慢性阻塞性肺病的進(jìn)程[39]?諝馕廴疚锿ㄟ^呼吸機(jī)體呼吸運(yùn)動(dòng)向肺泡內(nèi)擴(kuò)散,使其通過氣血屏障擴(kuò)散到多個(gè)器官,同時(shí),PM是懸浮在空氣中的固體或液體粒子的混合物。PM沉積在呼吸道的不同區(qū)域,主要取決于粒徑大。捍诸w粒(PM10)沉積在上呼氣道,細(xì)顆粒物(PM2.5)一般在肺實(shí)質(zhì)中積累,導(dǎo)致多種慢性呼吸道疾病[41]。PM2.5含有許多有害物質(zhì),它們比粗顆粒更深入地滲透到氣道和肺泡末端,更容易進(jìn)入血液循環(huán)[68]。近年來(lái),越來(lái)越多的研究證明暴露于空氣污染物與嚴(yán)重呼吸道疾病發(fā)展之間存在密切的相關(guān)性。此外,據(jù)相關(guān)報(bào)道,PM2.5不僅與慢阻肺住院風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)病率和死亡率增加有關(guān)[43],而且隨著PM2.5的不斷攝入,進(jìn)一步加劇和加重了慢阻肺患者的呼吸功能障礙和癥狀,如氣短、咳嗽等[50]。相關(guān)研究報(bào)道,在健康人群以及哮喘患者中,PM2.5都會(huì)增加支氣管道阻力、支氣管組織細(xì)胞肥大、中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)[74]。大氣顆粒物中的PM2.5可誘導(dǎo)呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生氧化應(yīng)激,被認(rèn)為是哮喘和慢阻肺等呼吸系統(tǒng)疾病產(chǎn)生的主要誘因,暴露于大氣細(xì)顆粒物引發(fā)的肺部炎癥與支氣管炎癥也是通過氧化應(yīng)激信號(hào)通路介導(dǎo)的[5]。相關(guān)研究報(bào)道,線粒體作為環(huán)境污染物和氧化應(yīng)激的敏感目標(biāo),暴露在PM2.5中的個(gè)體容易發(fā)生線粒體損傷,而線粒體功能障礙容易導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生,如哮喘、慢阻肺和肺癌等[57],眾多研究表明,PM2.5增加了呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病率、住院率和急診就診的風(fēng)險(xiǎn),并降低了肺功能[26]。
PM2.5暴露對(duì)小鼠膈肌的影響研究6圖3:細(xì)顆粒物()對(duì)COPD住院率的影響[32]另外,PM2.5能夠誘導(dǎo)肺臟發(fā)生氧化應(yīng)激并促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子的釋放,導(dǎo)致肺臟的原發(fā)性損傷。大量的體外實(shí)驗(yàn)研究表明,PM2.5能通過活性氧(ROS)的產(chǎn)生引起細(xì)胞自噬和凋亡。例如在支氣管上皮細(xì)胞(BEAS-2B)中,PM2.5能夠促進(jìn)IL-8的表達(dá),從而引起氧化應(yīng)激[80]。有研究表明PM2.5暴露能引起A549細(xì)胞活力下降,從而引發(fā)細(xì)胞凋亡。動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn),PM2.5的急性暴露能夠引發(fā)Th2細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),導(dǎo)致小鼠局部和全身性炎癥反應(yīng),同時(shí)降低SOD和GSH-Px的活性從而引起氧化應(yīng)激[75]。目前關(guān)于PM2.5對(duì)呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生的影響機(jī)制尚不完全清楚,隨著大氣污染的不斷加劇,豐富相關(guān)理論知識(shí)迫在眉睫,對(duì)由PM2.5引起的相關(guān)呼吸系統(tǒng)疾病的有效防治具有十分重要的意義。2.5膈肌在呼吸系統(tǒng)中的重要作用在人體的所有骨骼肌中,膈肌是最重要的骨骼肌之一,雖然膈肌也是“骨骼急,但它的結(jié)構(gòu)、功能和代謝特征以及靜止時(shí)的肌肉形態(tài)與肢體軀干肌肉明顯不同。它是一個(gè)將胸腔和腹腔分開的圓頂肌肉,由膈神經(jīng)支配,在機(jī)體呼吸活動(dòng)過程中具有重要的作用,作為主要的呼吸肌,膈肌在呼吸運(yùn)動(dòng)中占所有呼吸肌功能的70%左右[59]。在平靜呼吸時(shí),膈饑?yán)唛g外肌和腹肌作為主要的呼吸肌參與機(jī)體的正常呼吸運(yùn)動(dòng);在呼吸的工作量增加的時(shí)候,例如在體育運(yùn)動(dòng)鍛煉過程中,伴隨新陳代謝的增長(zhǎng),通氣量的顯著增大,膈肌的血流量增加,耗氧量增多,糖原利用率升高;膈肌的形態(tài)結(jié)構(gòu)或生物能的任何變化都可能對(duì)肺泡通氣和氣體交換產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[48]。膈肌的生理以及病理性變化直接影響機(jī)體呼吸運(yùn)動(dòng),膈肌的功能障礙不利于肺通氣、氣體交換和向其他組織運(yùn)輸氧氣[53]。膈肌疲勞是心源性休克的主要原因之一[83]。目前認(rèn)為膈肌疲
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空氣環(huán)境物探對(duì)體育運(yùn)動(dòng)人群的影響[J]. 李昌輝. 化工管理. 2019(36)
[2]臨沂市PM2.5和PM10中元素分布特征及來(lái)源解析[J]. 陸平,趙雪艷,殷寶輝,張楠,王歆華,余浩,楊文,王曉麗. 環(huán)境科學(xué). 2020(05)
[3]空氣污染指數(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 陳玄. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2019(03)
[4]《中國(guó)心血管病報(bào)告2018》概要[J]. 胡盛壽,高潤(rùn)霖,劉力生,朱曼璐,王文,王擁軍,吳兆蘇,李惠君,顧東風(fēng),楊躍進(jìn),鄭哲,陳偉偉. 中國(guó)循環(huán)雜志. 2019(03)
[5]氧化應(yīng)激對(duì)機(jī)體的危害及小檗堿的調(diào)控作用[J]. 趙雪莉,汪水平,馬春林,李忠文. 飼料研究. 2019(02)
[6]大氣PM2.5致大鼠心血管急性損傷及其機(jī)制研究[J]. 王紫玉,李宜波,徐彤,傅經(jīng)明,龐偉,蔣與剛. 環(huán)境與健康雜志. 2018(11)
[7]PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)下戶外運(yùn)動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型設(shè)計(jì)研究[J]. 王業(yè)先. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2018(02)
[8]空氣環(huán)境污染對(duì)戶外體育運(yùn)動(dòng)人群影響研究[J]. 孔勇. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2018(01)
[9]小鼠肺組織PM2.5染毒方法的研究進(jìn)展[J]. 毛旭,史純珍. 環(huán)境與健康雜志. 2017(08)
[10]PM2.5毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)染毒方法及毒理學(xué)效應(yīng)[J]. 孔玲,李煜,李國(guó)君,李子南,陶晶,王心宇. 首都公共衛(wèi)生. 2017(03)
碩士論文
[1]大氣PM2.5氣管滴注染毒對(duì)大鼠心肺毒性的研究[D]. 胡金鳳.河北醫(yī)科大學(xué) 2018
本文編號(hào):3418601
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
2015年環(huán)境顆粒物污染導(dǎo)致的死亡人數(shù)[38]
PM2.5暴露對(duì)小鼠膈肌的影響研究5圖2:不同大小的顆粒物在肺和其他組織中的沉積[55]近幾十年來(lái),大量流行病學(xué)研究表明,大氣污染中的顆粒物,包括PM2.5,是呼吸系統(tǒng)疾病的主要有害危險(xiǎn)因素[68]。此外,細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究表明,PM2.5能夠誘導(dǎo)A549細(xì)胞(II型肺上皮細(xì)胞)發(fā)生自噬,加速了慢性阻塞性肺病的進(jìn)程[39]?諝馕廴疚锿ㄟ^呼吸機(jī)體呼吸運(yùn)動(dòng)向肺泡內(nèi)擴(kuò)散,使其通過氣血屏障擴(kuò)散到多個(gè)器官,同時(shí),PM是懸浮在空氣中的固體或液體粒子的混合物。PM沉積在呼吸道的不同區(qū)域,主要取決于粒徑大。捍诸w粒(PM10)沉積在上呼氣道,細(xì)顆粒物(PM2.5)一般在肺實(shí)質(zhì)中積累,導(dǎo)致多種慢性呼吸道疾病[41]。PM2.5含有許多有害物質(zhì),它們比粗顆粒更深入地滲透到氣道和肺泡末端,更容易進(jìn)入血液循環(huán)[68]。近年來(lái),越來(lái)越多的研究證明暴露于空氣污染物與嚴(yán)重呼吸道疾病發(fā)展之間存在密切的相關(guān)性。此外,據(jù)相關(guān)報(bào)道,PM2.5不僅與慢阻肺住院風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)病率和死亡率增加有關(guān)[43],而且隨著PM2.5的不斷攝入,進(jìn)一步加劇和加重了慢阻肺患者的呼吸功能障礙和癥狀,如氣短、咳嗽等[50]。相關(guān)研究報(bào)道,在健康人群以及哮喘患者中,PM2.5都會(huì)增加支氣管道阻力、支氣管組織細(xì)胞肥大、中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)[74]。大氣顆粒物中的PM2.5可誘導(dǎo)呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生氧化應(yīng)激,被認(rèn)為是哮喘和慢阻肺等呼吸系統(tǒng)疾病產(chǎn)生的主要誘因,暴露于大氣細(xì)顆粒物引發(fā)的肺部炎癥與支氣管炎癥也是通過氧化應(yīng)激信號(hào)通路介導(dǎo)的[5]。相關(guān)研究報(bào)道,線粒體作為環(huán)境污染物和氧化應(yīng)激的敏感目標(biāo),暴露在PM2.5中的個(gè)體容易發(fā)生線粒體損傷,而線粒體功能障礙容易導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生,如哮喘、慢阻肺和肺癌等[57],眾多研究表明,PM2.5增加了呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病率、住院率和急診就診的風(fēng)險(xiǎn),并降低了肺功能[26]。
PM2.5暴露對(duì)小鼠膈肌的影響研究6圖3:細(xì)顆粒物()對(duì)COPD住院率的影響[32]另外,PM2.5能夠誘導(dǎo)肺臟發(fā)生氧化應(yīng)激并促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子的釋放,導(dǎo)致肺臟的原發(fā)性損傷。大量的體外實(shí)驗(yàn)研究表明,PM2.5能通過活性氧(ROS)的產(chǎn)生引起細(xì)胞自噬和凋亡。例如在支氣管上皮細(xì)胞(BEAS-2B)中,PM2.5能夠促進(jìn)IL-8的表達(dá),從而引起氧化應(yīng)激[80]。有研究表明PM2.5暴露能引起A549細(xì)胞活力下降,從而引發(fā)細(xì)胞凋亡。動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn),PM2.5的急性暴露能夠引發(fā)Th2細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),導(dǎo)致小鼠局部和全身性炎癥反應(yīng),同時(shí)降低SOD和GSH-Px的活性從而引起氧化應(yīng)激[75]。目前關(guān)于PM2.5對(duì)呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生的影響機(jī)制尚不完全清楚,隨著大氣污染的不斷加劇,豐富相關(guān)理論知識(shí)迫在眉睫,對(duì)由PM2.5引起的相關(guān)呼吸系統(tǒng)疾病的有效防治具有十分重要的意義。2.5膈肌在呼吸系統(tǒng)中的重要作用在人體的所有骨骼肌中,膈肌是最重要的骨骼肌之一,雖然膈肌也是“骨骼急,但它的結(jié)構(gòu)、功能和代謝特征以及靜止時(shí)的肌肉形態(tài)與肢體軀干肌肉明顯不同。它是一個(gè)將胸腔和腹腔分開的圓頂肌肉,由膈神經(jīng)支配,在機(jī)體呼吸活動(dòng)過程中具有重要的作用,作為主要的呼吸肌,膈肌在呼吸運(yùn)動(dòng)中占所有呼吸肌功能的70%左右[59]。在平靜呼吸時(shí),膈饑?yán)唛g外肌和腹肌作為主要的呼吸肌參與機(jī)體的正常呼吸運(yùn)動(dòng);在呼吸的工作量增加的時(shí)候,例如在體育運(yùn)動(dòng)鍛煉過程中,伴隨新陳代謝的增長(zhǎng),通氣量的顯著增大,膈肌的血流量增加,耗氧量增多,糖原利用率升高;膈肌的形態(tài)結(jié)構(gòu)或生物能的任何變化都可能對(duì)肺泡通氣和氣體交換產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[48]。膈肌的生理以及病理性變化直接影響機(jī)體呼吸運(yùn)動(dòng),膈肌的功能障礙不利于肺通氣、氣體交換和向其他組織運(yùn)輸氧氣[53]。膈肌疲勞是心源性休克的主要原因之一[83]。目前認(rèn)為膈肌疲
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空氣環(huán)境物探對(duì)體育運(yùn)動(dòng)人群的影響[J]. 李昌輝. 化工管理. 2019(36)
[2]臨沂市PM2.5和PM10中元素分布特征及來(lái)源解析[J]. 陸平,趙雪艷,殷寶輝,張楠,王歆華,余浩,楊文,王曉麗. 環(huán)境科學(xué). 2020(05)
[3]空氣污染指數(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 陳玄. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2019(03)
[4]《中國(guó)心血管病報(bào)告2018》概要[J]. 胡盛壽,高潤(rùn)霖,劉力生,朱曼璐,王文,王擁軍,吳兆蘇,李惠君,顧東風(fēng),楊躍進(jìn),鄭哲,陳偉偉. 中國(guó)循環(huán)雜志. 2019(03)
[5]氧化應(yīng)激對(duì)機(jī)體的危害及小檗堿的調(diào)控作用[J]. 趙雪莉,汪水平,馬春林,李忠文. 飼料研究. 2019(02)
[6]大氣PM2.5致大鼠心血管急性損傷及其機(jī)制研究[J]. 王紫玉,李宜波,徐彤,傅經(jīng)明,龐偉,蔣與剛. 環(huán)境與健康雜志. 2018(11)
[7]PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)下戶外運(yùn)動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型設(shè)計(jì)研究[J]. 王業(yè)先. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2018(02)
[8]空氣環(huán)境污染對(duì)戶外體育運(yùn)動(dòng)人群影響研究[J]. 孔勇. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2018(01)
[9]小鼠肺組織PM2.5染毒方法的研究進(jìn)展[J]. 毛旭,史純珍. 環(huán)境與健康雜志. 2017(08)
[10]PM2.5毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)染毒方法及毒理學(xué)效應(yīng)[J]. 孔玲,李煜,李國(guó)君,李子南,陶晶,王心宇. 首都公共衛(wèi)生. 2017(03)
碩士論文
[1]大氣PM2.5氣管滴注染毒對(duì)大鼠心肺毒性的研究[D]. 胡金鳳.河北醫(yī)科大學(xué) 2018
本文編號(hào):3418601
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