【摘要】：目的:近年來,室內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量受到了廣泛的關(guān)注。香煙煙霧作為室內(nèi)環(huán)境的主要污染物,嚴(yán)重威脅著人體健康。目前國際上對于香煙煙霧的毒理學(xué)評價方法普遍使用CORESTA推薦的體外法,但這些方法只能初步評價煙氣的相對毒性。體內(nèi)法由于能夠模擬煙氣進(jìn)入機(jī)體產(chǎn)生的多方面效應(yīng),被認(rèn)為是最有效的毒理學(xué)評價方法,基于此,國外特別提出利用“專一性病變實驗”,即慢性阻塞性肺疾病(COPD)進(jìn)行體內(nèi)毒理學(xué)評價的建議。COPD是一種慢性呼吸系統(tǒng)疾病,其典型的病理特征是氣道炎癥,中性粒細(xì)胞作為其中最主要的炎癥細(xì)胞,其趨化、活化過程與COPD的疾病進(jìn)程密切相關(guān)。中性粒細(xì)胞炎癥的發(fā)生與發(fā)展過程在一定程度上反映了COPD的疾病進(jìn)程。吸煙是導(dǎo)致COPD最主要的危險因素。本實驗室前期已通過香煙煙霧誘導(dǎo)成功構(gòu)建了大鼠COPD模型,并初步對COPD大鼠的氧化/抗氧化失衡、蛋白酶/抗蛋白酶失衡、炎癥損傷進(jìn)行了研究,但煙熏誘導(dǎo)的COPD中性粒細(xì)胞炎癥反應(yīng)特征尚未完全闡明,為了建立完善的體內(nèi)香煙煙霧毒理學(xué)評價方法,本研究以中性粒細(xì)胞炎癥及其相關(guān)因子為切入點,通過對3種基因型的香煙煙霧誘導(dǎo)的COPD大鼠和健康大鼠的中性粒細(xì)胞趨化因子、效應(yīng)蛋白以及調(diào)控蛋白的檢測,解析不同成分的香煙煙霧對機(jī)體的損傷情況,對闡明復(fù)雜環(huán)境空氣污染物的毒理學(xué)效應(yīng)與健康危害,尋找毒理學(xué)評價的相關(guān)標(biāo)志物具有重要的意義。方法:48只雄性清潔級SD大鼠隨機(jī)分為對照組(CK組)和三個實驗組(Y-1、Y-2和Y-3),分別采用3種不同基因型煙草卷制成的單料煙對3個實驗組大鼠進(jìn)行煙熏染毒,構(gòu)建COPD模型。于30 d和60 d熏煙結(jié)束后,取支氣管肺泡灌洗液(BALF)進(jìn)行細(xì)胞計數(shù);取右肺行H.E.染色,進(jìn)行肺組織炎癥評分;ELISA法檢測肺組織或血清中巨噬細(xì)胞炎性蛋白(MIP)-2、白三烯(LT)B4的含量變化;生化法檢測肺組織中MPO的活力;免疫組化法檢測肺、肝、脾、腎、心組織中中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶(NE)以及p38絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、磷酸化p38 MAPK(p-p38)的表達(dá)水平。結(jié)果:1.香煙煙霧暴露60 d后,Y-1、Y-2和Y-3組大鼠氣道、肺血管周圍均出現(xiàn)了大量聚集的炎癥細(xì)胞。與CK組相比,實驗組BALF中的白細(xì)胞數(shù)在煙熏60d時顯著增加(P0.01),其中Y-3組的白細(xì)胞數(shù)較另外兩個實驗組更高(P0.05)。中性粒細(xì)胞占白細(xì)胞總數(shù)的比值顯著升高(P0.01)。H.E.染色結(jié)果顯示,實驗組肺組織炎癥評分結(jié)果較CK組極顯著升高(P0.01)。結(jié)果表明,經(jīng)過香煙煙霧暴露后,大鼠肺組織發(fā)生了炎癥響應(yīng),中性粒細(xì)胞和其他炎癥細(xì)胞大量聚集浸潤。2.隨著染毒時間的延長,各實驗組大鼠血清中LTB4、肺組織中的MIP-2水平顯著升高(P0.05),其中Y-3組的增幅顯著高于其他實驗組;煙熏60 d后,實驗組大鼠肺組織中MPO活力及NE表達(dá)水平與CK組相比顯著增強(qiáng)(P0.05),其中Y-2組的增幅最大;實驗組大鼠肺組織p38表達(dá)及磷酸化水平與CK組相比顯著升高(P0.01),其中Y-2組的增幅最大。結(jié)果表明,不同基因型煙草釋放的香煙煙霧能夠不同程度地誘導(dǎo)肺組織中性粒細(xì)胞趨化因子表達(dá),并活化p38 MAPK,調(diào)控中性粒細(xì)胞發(fā)揮炎癥效應(yīng)。3.經(jīng)過煙氣暴露染毒后,實驗組肝、脾組織中NE、p38、p-p38的表達(dá)水平與CK組相比均顯著上升(P0.01),其中Y-2組的增幅明顯高于其他實驗組;暴露30 d時,實驗組腎、心組織p38表達(dá)水平變化不明顯,煙熏60 d后,NE、p38、p-p38的表達(dá)水平均顯著上升(P0.05)。結(jié)果表明,不同基因型煙草釋放的香煙煙霧能夠誘導(dǎo)肺外主要組織內(nèi)中性粒細(xì)胞炎癥相關(guān)蛋白的表達(dá)水平出現(xiàn)不同程度的升高,其中香煙煙霧對肝、脾組織的作用更為明顯。結(jié)論:經(jīng)過不同基因型煙草煙氣的暴露后,大鼠肺組織出現(xiàn)了不同程度的中性粒細(xì)胞炎癥,同時中性粒細(xì)胞炎癥相關(guān)蛋白在肺外主要組織內(nèi)的表達(dá)水平出現(xiàn)了不同程度的升高。Y-2組香煙煙霧誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞炎癥效應(yīng)以及p38的表達(dá)與活化明顯強(qiáng)于Y-1、Y-3組,而Y-3組對中性粒細(xì)胞的趨化作用與其他實驗組相比更強(qiáng),這可能是由于不同基因型煙草燃燒釋放的化學(xué)物質(zhì)不同,導(dǎo)致了生物學(xué)效應(yīng)的差異。通過對中性粒細(xì)胞相關(guān)趨化因子、效應(yīng)蛋白以及調(diào)控蛋白的檢測,能夠反映不同化學(xué)成分的空氣污染物對機(jī)體的效應(yīng)差異,對于揭示空氣污染物暴露的生物學(xué)效應(yīng)以及其可能的毒理學(xué)機(jī)制具有重要意義。
【圖文】：

圖 2.1 COPD 大鼠肺組織 H.E.染色Figure 2.1 Pulmonary histopathological change of COPD rats by H.E.A：CK 組；B，C：Y-1 組煙熏 30 d 和 60 d；D，E：Y-2 組煙熏 30 d 和 60 d；F，，G：Y-3 組煙熏 30 d 和 60 d；H：肺組織炎癥評分。放大 200 倍，標(biāo)尺=200 μm。△：炎癥細(xì)胞聚集。注：

大鼠血清中LTB4的水平及肺組織中MIP-2的水平Figure3.1ThelevelofLTB4inserumandMIP-2inlungofrats
【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】：2018
【分類號】：R563.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2598142