• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    沙塵暴PM2.5 顆粒致大鼠炎癥反應(yīng)和心臟損傷的研究

    2019-12-10 01:37:32李星輝雷林峰喬燕聶芳菲馬婧王晨晨王立君
    心電與循環(huán) 2019年6期
    關(guān)鍵詞:沙塵暴空白對照顆粒物

    李星輝 雷林峰 喬燕 聶芳菲 馬婧 王晨晨 王立君

    沙塵暴是全世界干旱地區(qū)較為常見的一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象,指強(qiáng)風(fēng)將地面塵沙吹起使空氣混濁,水平能見度<1km,沙塵暴天氣易誘導(dǎo)發(fā)生各種疾病[1]。沙塵暴顆粒物中的有毒物質(zhì)及病菌可經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體,對機(jī)體健康造成損害,損害程度與沙塵暴顆粒物的來源、直徑及化學(xué)成分有關(guān)。目前,沙塵暴顆粒物已成為危害人類健康的主要因素之一,2002 年世界衛(wèi)生組織的估算結(jié)果表明,全球城市每年因顆粒物污染至少造成100 萬居民死亡和740 萬居民傷殘調(diào)整生命年的損失,而東南亞、東亞(包括中國)、南亞國家約承擔(dān)一半的損失,因為該地區(qū)顆粒物污染嚴(yán)重[2]。以往對沙塵暴顆粒物的研究多聚集在呼吸系統(tǒng),對沙塵暴顆粒物在心血管系統(tǒng)的影響及其機(jī)制研究甚少,目前沙塵暴顆粒物污染與人群心血管系統(tǒng)疾病發(fā)病及死亡的關(guān)系已逐漸成為研究熱點之一。相關(guān)學(xué)者已提出沙塵暴顆粒物致心血管系統(tǒng)疾病的可能機(jī)制,包括損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞、激發(fā)氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)、引起血管舒縮功能及脂質(zhì)功能障礙、促進(jìn)血栓形成、促進(jìn)動脈粥樣硬化病變的發(fā)生和發(fā)展等,這些過程又相互關(guān)聯(lián),最終導(dǎo)致心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生和發(fā)展[3-4]。本研究通過采集甘肅河西走廊沙塵暴顆粒,研究不同暴露劑量的沙塵暴PM2.5 對Wistar 大鼠心臟損傷的影響,闡述沙塵暴PM2.5 對心臟的炎性損傷反應(yīng),現(xiàn)報道如下。

    1 實驗對象和方法

    1.1 實驗對象及材料 32 只6 周齡SPF 級健康雄性Wistar 大鼠,體重180~200g,常規(guī)條件喂養(yǎng)2 周。實驗所用沙塵暴PM2.5 由甘肅省河西走廊地區(qū)武威市環(huán)境保護(hù)局監(jiān)測中心提供。使用TEOM1405D 雙通道顆粒物監(jiān)測儀來保證沙塵暴PM2.5 的粒徑大小,對于粒徑<10μm 的顆粒物先經(jīng)頂端的PM10 切割頭進(jìn)入采樣系統(tǒng),再被虛擬沖擊器分離為PMc 和PM2.5,進(jìn)入雙通道的顆粒物分別聚積在系統(tǒng)可更換的TEOM 濾膜上。實驗所用沙塵暴顆粒物PM2.5均來自這些更換后的濾膜。

    1.2 方法

    1.2.1 沙塵暴PM2.5 溶液的配制 將采有沙塵暴PM2.5 的濾膜取出并裁剪成1cm×3cm 大小,浸入超純水中,超聲震蕩30min,共3 次,震蕩液用紗布過濾,濾液經(jīng)冷凍真空干燥后得到沙塵暴PM2.5 粉末,置入-20℃冰箱保存。用電子天平稱取各暴露組所需沙塵暴顆粒物PM2.5 的量(低暴露組、中暴露組、高暴露組PM2.5 的量分別按1.5、6.0、24.0mg/kg 進(jìn)行計算),并用無菌0.9%氯化鈉溶液配制成各暴露組所需的濃度,之后經(jīng)超聲震蕩15min 混勻后備用。

    1.2.2 沙塵暴PM2.5 暴露模型的建立 采用隨機(jī)數(shù)字表法將大鼠分為4 組,即沙塵暴PM2.5 低劑量暴露組(低暴露組)、中劑量暴露組(中暴露組)、高劑量暴露組(高暴露組)及空白對照組。以3ml/kg、10%水合氯醛行腹腔注射麻醉,仰臥位固定,頸部備皮,碘伏消毒,行頸前正中切口約1cm,分離皮下和肌肉組織暴露氣管,用6 號針頭與氣管稍呈角度刺入,經(jīng)氣管緩慢滴入0.5ml 不同濃度的沙塵暴PM2.5,共滴注3 次,1 次/d,即暴露3 次??瞻讓φ战M滴注等量0.9%氯化鈉溶液。每次沙塵暴PM2.5 暴露前及氣管滴注后24、48、72h 稱量記錄每只大鼠的體重。

    1.2.3 大鼠血清炎癥因子的檢測及心臟組織的病理形態(tài)學(xué)觀察 建模成功后,采用先前的麻醉方法,剖開腹腔,暴露腹主動脈采血,靜置凝固后離心,3 000r/min,4℃,10min,置-20℃冰箱備用。采血完成后立即脫頸椎處死,充分暴露胸腔,剪去大血管,取出心臟組織,清洗后標(biāo)記置凍存管備用。(1)采用酶聯(lián)免疫吸附實驗(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法分別測定4 組大鼠血清炎癥因子C反應(yīng)蛋白(c-reactive protein,CRP)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素(IL)-1、IL-6、IL-8 和巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-2(macrophage inflammatory protein-2,MIP-2)水平。具體方法為:取樣;標(biāo)準(zhǔn)品加樣;空白孔和待測樣品孔加樣;加酶;溫育;洗滌;顯色;終止;測定;繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并計算。(2)組織切片制作及蘇木精-伊紅(HE)染色:固定;脫水;透明;透蠟;包埋;切片;貼片;染色;封固;顯微鏡觀察。

    1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS20.0 統(tǒng)計軟件,符合正態(tài)分布的計量資料以表示,多組比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),組間兩兩比較采用LSD-t檢驗。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

    2 結(jié)果

    2.1 4 組大鼠的體重變化比較 見表1。

    由表1 可見,與暴露前比較,空白對照組大鼠體重在第1 次暴露后未見明顯減輕,結(jié)果無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。第1 次暴露后的高暴露組,第2 次暴露后的中、高暴露組,第3 次暴露后的低、中、高暴露組的大鼠體重均較空白對照組下降明顯(P<0.05或0.01)。同時各暴露組大鼠毛發(fā)漸失去順滑感且光澤漸消失、呼吸急促、活動量減少、進(jìn)食及飲水量明顯減少,而空白對照組大鼠上述變化不明顯。

    2.2 4 組大鼠暴露72h 后炎癥因子比較 見表2。

    由表2 可見,與空白對照組比較,低暴露組、中暴露組及高暴露組大鼠CRP、TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、MIP-2 水平均呈劑量依賴性升高,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。

    2.3 4 組大鼠心臟組織病理形態(tài)學(xué)變化 見圖1。

    由圖1 可見,與空白對照組相比,低、中暴露組大鼠心肌細(xì)胞肥大,細(xì)胞間質(zhì)變窄,但兩組未見明顯差異;而高暴露組大鼠心肌細(xì)胞明顯肥大,細(xì)胞間質(zhì)明顯變窄;空白對照組未發(fā)現(xiàn)上述改變。4 組大鼠心臟組織切片未觀察到明顯的炎性細(xì)胞浸潤。

    表1 4 組大鼠的體重變化比較(g)

    表2 4 組大鼠暴露72h 后炎癥因子比較

    圖1 4 組大鼠心臟組織病理圖(A:低暴露組;B:中暴露組;C:高暴露組;D:空白對照組;HE 染色,×200)

    3 討論

    我國西北地區(qū)由于獨特的自然環(huán)境和地理條件,屬于沙塵暴頻發(fā)帶,甘肅河西走廊地區(qū)是中國北方沙塵暴的第二大源區(qū)。筆者發(fā)現(xiàn)每當(dāng)沙塵暴高發(fā)時期,當(dāng)?shù)蒯t(yī)院因心血管疾病就診率、住院率及病死率均有所增高,因此選取此地區(qū)沙塵標(biāo)本進(jìn)行相關(guān)動物實驗。已有研究揭示了人類和動物暴露于顆粒物與全身促炎反應(yīng)具有相關(guān)性,從而造成心血管系統(tǒng)的損害[5-7]。研究表明,炎癥反應(yīng)的產(chǎn)生及炎性因子的釋放在心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生和發(fā)展中扮演著至關(guān)重要的作用[8]。在本實驗中,我們選擇測量大鼠血 清 炎 癥 因 子 CRP、TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、MIP-2 水平來評估暴露于沙塵暴PM2.5 導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)。CRP 是全身炎癥的敏感標(biāo)志物和心血管事件有價值的預(yù)測指標(biāo),TNF-α、IL-6、MIP-2 均具有促進(jìn)炎癥發(fā)生和發(fā)展的作用。已有研究發(fā)現(xiàn)暴露于PM2.5,可引起血清CRP、IL-1、IL-6 水平升高,且IL-6 的升高水平與PM2.5 的暴露劑量呈正相關(guān)關(guān)系[9-10]。將小鼠暴露于顆粒物中,其血清MIP-2 的水平逐漸升高,在暴露后24h 炎癥反應(yīng)程度最大[11],顆粒物暴露也會導(dǎo)致TNF-α 水平升高[12]。研究發(fā)現(xiàn)暴露于不同濃度的PM2.5,24h 后血清中IL-1 的水平呈劑量依賴性升高,且48h 后IL-8 的水平隨暴露劑量的增加而逐漸升高[10,13]。上述研究結(jié)果與本實驗發(fā)現(xiàn)相吻合。

    研究發(fā)現(xiàn)顆粒物誘導(dǎo)炎性介質(zhì)的產(chǎn)生依賴于活性氧的生成和核因子-κB(NF-κB)、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)的活化[14]。暴露于不同濃度的PM2.5,NF-κB 蛋白表達(dá)量顯著增加,而NF-κB 抑制蛋白α 表 達(dá) 量 顯 著 下 降,NF-κB 可 通 過 控 制IL-6、IL-1β、IL-8、TNF-α 和一氧化氮合酶(iNOS)的直接或間接表達(dá)來調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)[15-16]。核因子IκBα 可以抑制NF-κB 從細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核轉(zhuǎn)運,因此IκBα的下調(diào)被認(rèn)為是NF-κB 活化的標(biāo)志物[17]。以后的研究應(yīng)圍繞顆粒物誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞因子產(chǎn)生的相關(guān)機(jī)制進(jìn)行。

    本實驗發(fā)現(xiàn)成年Wistar 大鼠暴露于沙塵暴PM2.5 后,可出現(xiàn)暴露組大鼠體重明顯減輕,推測可能是皮膚切開對大鼠屬于外傷性刺激,可直接導(dǎo)致氣管滴注后大鼠進(jìn)食和飲水量的減少,從而引起大鼠體重下降,但由于隨顆粒物暴露劑量的增加而減輕明顯,也不能排外暴露于沙塵暴PM2.5 后產(chǎn)生的毒性反應(yīng)所致。在本研究中,各組大鼠心臟組織切片經(jīng)HE 染色后,在光學(xué)顯微鏡下發(fā)現(xiàn)暴露組大鼠心肌細(xì)胞呈現(xiàn)不同程度的肥大。中暴露組與低暴露組相比,心肌細(xì)胞肥大程度未見明顯差異,可能與兩組PM2.5 暴露劑量相差不大有關(guān),而高暴露組心肌細(xì)胞明顯肥大,細(xì)胞間質(zhì)明顯變窄,推測與暴露時間、濃度相關(guān)。而上述各組大鼠心臟組織切片均未觀察到明顯的炎性細(xì)胞浸潤。已有研究發(fā)現(xiàn),小鼠暴露于顆粒物中2d 后,僅在心臟右心室組織切片中觀察到心肌細(xì)胞肥大及炎癥細(xì)胞浸潤[18]。但也有部分研究者發(fā)現(xiàn),Wistar 大鼠經(jīng)氣管滴注PM10 2d 后,在大鼠心臟組織切片中未觀察到心肌細(xì)胞炎性反應(yīng)改變[19]。究其原因,可能與本實驗中采用心臟的心尖部分作HE 染色切片有關(guān),而心尖組織大部分屬于左心室,可能也與顆粒物暴露時間長短有一定的關(guān)聯(lián)。

    總之,暴露于沙塵暴PM2.5 可誘導(dǎo)血清炎癥因子CRP、TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、MIP-2 的產(chǎn)生及心臟的炎性損傷,從而導(dǎo)致心血管疾病的發(fā)生和發(fā)展。本實驗未對沙塵暴顆粒物的成分及理化性質(zhì)等進(jìn)行研究,這些因素也會對上述實驗結(jié)果產(chǎn)生一定的影響,今后的實驗中應(yīng)進(jìn)一步改進(jìn)。

    猜你喜歡
    沙塵暴空白對照顆粒物
    可怕的沙塵暴
    例析陰性對照與陽性對照在高中生物實驗教學(xué)中的應(yīng)用
    過表達(dá)H3K9me3去甲基化酶對豬克隆胚胎體外發(fā)育效率的影響(內(nèi)文第 96 ~ 101 頁)圖版
    Identifying vital edges in Chinese air route network via memetic algorithm
    南平市細(xì)顆粒物潛在來源分析
    大話西游之沙塵暴
    天外來客:火星沙塵暴
    錯流旋轉(zhuǎn)填料床脫除細(xì)顆粒物研究
    8 種外源激素對當(dāng)歸抽薹及產(chǎn)量的影響
    多層介質(zhì)阻擋放電處理柴油機(jī)尾氣顆粒物
    紫云| 昌图县| 格尔木市| 涞水县| 通榆县| 彰化市| 大化| 嵩明县| 灵宝市| 长顺县| 韩城市| 来宾市| 廊坊市| 明光市| 仙游县| 会同县| 喀喇沁旗| 台山市| 炎陵县| 抚顺县| 会东县| 延安市| 蓝田县| 兴安县| 宜昌市| 乌鲁木齐县| 上思县| 苏尼特右旗| 冷水江市| 太仆寺旗| 鱼台县| 桃园县| 永昌县| 陕西省| 鄱阳县| 西城区| 西城区| 密山市| 博湖县| 永顺县| 句容市|