细颗粒物PM2.5对大鼠IL-10、IL-22表达的影响及百令胶囊的干预作用

目的观察细颗粒物(PM 2.5)对大鼠肺损伤的影响,探讨中药百令胶囊对肺损伤的保护作用。方法2019年9—10月于河北省人民医院动物研究中心进行实验。将40只Wistar雄性大鼠按随机数字表法分为空白对照组、PM2.5染毒组及PM2.5+百令胶囊低、中、高剂量组5组。除空白对照组外,其余4组每3天将PM2.5混悬液(10 m g/kg)经大鼠气管内滴入进行PM2.5染毒,共10次。在PM2.5染毒基础上,百令胶囊组分别以低(0.25 g/kg)、中(0.5 g/kg)、高(1 g/kg)3种不同剂量的百令胶囊悬液每日连续给予大鼠灌胃,共28 d;通过HE染色观察各组大鼠肺组织炎性病理变化,并应用ELISA法测定血清中白介素10(IL-10)、IL-22蛋白含量,利用实时荧光定量PCR法检测大鼠肺组织IL-10、IL-22 mRNA的表达。结果大鼠肺组织病理检查发现,PM2.5染毒组可见大量慢性炎性细胞浸润,百令胶囊干预各组较PM2.5染毒组炎性细胞浸润情况明显减轻。与空白对照组比较,PM2.5染毒组大鼠血清IL-10水平明显降低(t/P=27.758/0.000),血清IL-22水平明显升高(t/P=28.190/0.000)。与PM2.5染毒组比较,百令胶囊干预各组随剂量的增加,血清IL-10水平逐渐升高(F/P=224.867/0.000),而血清IL-22水平则逐渐下降(F/P=149.115/0.000)。Pearson相关分析表明:血清IL-10与IL-22水平呈负相关(r=0.960,P<0.05)。实时荧光定量PCR法检测法结果显示,与空白对照组比较,PM2.5染毒组肺组织IL-10 mRNA表达水平明显降低(t/P=61.342/0.000),肺组织IL-22 mRNA水平明显升高(t/P=55.298/0.000);与PM2.5染毒组比较,百令胶囊干预各组随剂量的增加,肺组织IL-10 mRNA水平逐渐升高(F/P=1131.931/0.000),而IL-22 mRNA水平则逐渐下降(F/P=604.257/0.000)。结论PM 2.5短期暴露可造成大鼠肺部炎性损害,百令胶囊可通过促进IL-10的分泌及表达,以及抑制IL-22的生成,对肺部起到保护作用。     

PM2.5单次及多次暴露对大鼠肺组织的急性损伤及可能机制

目的:探讨单次及多次PM2.5染毒对大鼠肺组织的急性损伤及可能机制。方法:采集并制备沈阳地区PM2.5混悬液,32只清洁级雄性Wistar大鼠随机分为对照组(A、B组)和实验组(C、D组),每组大鼠常规饲养2周后,对照组生理盐水滴注气管,滴注1次为A组,滴注3次为B组,实验组PM2.5混悬液滴注气管染毒,染毒1次为C组,染毒3次为D组(实验第1天、第3天、第5天)染毒,每组8只大鼠。分别于染毒结束后24 h处死大鼠进行支气管肺泡灌洗及腹主动脉采血,肺组织病理切片行HE染色及TUNEL染色,肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)行细胞总数及分类计数,吸光光度法测BALF总蛋白(total protein,TP)含量,PCR法检测肺组织中白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)表达,Western blot检测肺组织中核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)、血红素氧化酶-1(heme oxidase,HO-1)表达。结果:与A组、B组...     

The expression of receptor tyrosine kinase RON in lung tissue of rats with chronic obstructive pulmonary disease

目的:探讨酪氨酸激酶受体RON在慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)大鼠气道炎症中的作用.方法:单纯熏香烟法建立COPD大鼠模型;支气管肺泡灌洗计数支气管肺泡灌洗液(BALF)中细胞总数与肺泡巨噬细胞( alveolar macrophage,AM)数,培养正常和COPD大鼠AM,采用逆转录-聚合酶链式反应法检测大鼠肺组织中酪氨酸激酶受体RON mRNA的表达情况,免疫组化法观察大鼠气道和离体培养的AM中RON蛋白的表达水平,图像分析系统测定肺平均内衬间隔(MLI)、平均肺泡数(MAN)和肺泡腔面积与总面积比(PAA).结果:COPD组MLI、PAA较正常对照组明显增高[MLI:(111.451±49.334) ×10-6m vs (44.803±10.624) ×10-6m;PAA:(79.653±7.594)％ vs (48.352±13.063)％],而MAN则明显低于正常对照组[(81.621±20.394)×106/m2 vs( 170.098±42.398)×106/m2],差异均有统计学意义(P＜0.01).COPD组BALF中细胞总数和AM计数均明显高于正常对照组[细胞总数:(6.029±0.420)×108/L vs(1.463±0.0692)× 108/L;AM数:(5.752±0.571)×108/Lvs (1.387±0.105) ×108/L,P＜0.01)].COPD组大鼠肺组织RON mRNA表达较正常对照组明显上调[ (0.892±0.088) vs (0.353 +0.080),P＜0.01],COPD组大鼠气道上皮及AM中RON蛋白水平也较正常对照组显著增加[气道RON蛋白:(0.171±0.027)vs(0.073±0.009);AM RON蛋白:(0.310 +0.101) vs(0.110±0.006),P＜0.01].结论:RON与COPD气道炎症调节密切相关.     

沙尘暴PM2.5对大鼠呼吸系统免疫损伤机制研究

目的探讨沙尘暴细颗粒物(PM2.5)染毒对大鼠呼吸系统的炎症免疫损伤情况及其损伤机制。方法将40只正常成年雄性Wistar大鼠随机分为空白对照组和各染毒组低、中、高剂量4个组,每组10只。采用气管直接注入染毒法,分别给大鼠灌注0、1.5、7.5、37.5mg/kg剂量的颗粒物悬浮液。灌注24h后处死大鼠,并对其肺泡灌洗液(BALF)中白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-13(IL-13)水平及免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)的含量进行检测。结果高剂量组大鼠BALF中IL-1、IL-6、IL-8、TNF水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),IL-4、IL-10及IL-13在各剂量组间表达水平差异无统计学意义;高剂量组大鼠BALF中IgG与IgM的含量与对照组比较显著升高(P<0.01),各组IgA含量的变化差异无统计学意义。结论沙尘暴细颗粒物PM2.5可引起大鼠呼吸系统显著的免疫损伤,其中以高剂量的PM2.5染毒对机体的损伤尤为显著,机体暴露于高剂量沙尘暴细颗粒物PM2.5环境可增加呼吸系统疾病发生的危险。     

大气污染物对大鼠肺组织CC16及细胞因子mRNA表达的影响

目的：测定大气污染物对大鼠肺组织CC16、TNF-α和IL-6的mRNA表达影响,探讨大气污染物对肺损伤的作用机制。方法：用日本产低流量PM10空气采样器采集PM10颗粒物,采样滤膜用生理盐水超声震荡洗脱,混悬液定容为15mg/ml。48只体重为200-240g Wistar大鼠随机分为3个实验组和1个对照组。实验组大鼠分别气管注入1ml 15mg/ml PM10的生理盐水混悬液,对照组大鼠注入1ml生理盐水。次日,实验组大鼠静态吸入浓度分别为151、2、400mg/m^3的SO2、NO2、CO空气混合气,每天吸入2h,对照组吸入正常空气。于吸入气体污染物1d、7d和30d后次日分别处死实验组和对照组大鼠,取肺组织,采用RT-PCR方法测定TNF-αI、L-6和CC16的mRNA表达水平。结果：吸入大气污染物组在吸入后1d和7d其肺组织CC16mRNA的表达量明显低于对照组;细胞因子TNF-α和IL-6 mRNA表达增强,高于对照组,并于染毒初期即染毒第1d和第7d增高明显,染毒第30d,又呈下降趋势。结论：大气污染物作用于大鼠呼吸系统后,大鼠肺组织CC16 mRNA表达下降,TNF-α和IL-6 mRNA表达增强,并且在污染物作用早期变化明显。     

鼻腔路径PM2.5暴露致大鼠中耳炎症及听力损伤的研究

[目的] 探讨鼻腔路径细颗粒物(particulate matter 2.5,PM2.5)暴露对SD大鼠中耳黏膜组织学改变和炎症水平的影响,以及与听力损伤的联系。[方法] 32只无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级健康雄性SD大鼠随机分为8组,正常对照组包括第1、3、5、14天处死的亚组和PM2.5染毒组包括第1、3、5、14天处死的亚组。PM2.5染毒组经软腭正中入路以1 mL·kg-1的剂量于咽鼓管开口处注射15 mg·mL-1的PM2.5悬液,正常对照组注入相同剂量的磷酸盐缓冲液(phosphate buffer solution,PBS)。连续干预7 d,于干预后第1、3、5、14天处死大鼠,进行指标检测。借助电耳镜观察染毒前后大鼠鼓膜形态变化;采用听觉诱发电位仪、声导抗中耳分析仪检测听性脑干诱发电位(auditory brainstem response,ABR)的反应阈值及40 dB nHL声刺激强度下Ⅲ波潜伏期变化、鼓室声导纳值及峰压值变化;酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测中耳灌洗液(middle ear lavage fluid,MELF)中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、粘蛋白5AC(mucin-5 subtype AC,MUC5AC)、髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)表达水平;采用流式细胞术检测灌洗液中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、γ-干扰素(interferon-γ,IFN-γ)的表达水平;苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察中耳组织切片组织学变化。[结果] 与正常对照组比较,PM2.5染毒组大鼠染毒后第3、5天鼓膜表面充血浑浊,少数耳内可见积液。与染毒前比较,染毒后第3、5天PM2.5染毒组大鼠声导纳值和峰压值显著降低(P＜0.01,P＜0.0001);ABR反应阈值显著升高(P＜0.01),40 dB nHL处潜伏期明显延迟(P＜0.05,P＜0.001)。与正常对照组比较,PM2.5染毒组大鼠MELF中IL-6、TNF-α、IFN-γ、MPO、VEGF、MUC5AC表达升高(P＜0.01),其中IL-6、IFN-γ、VEGF、MPO、MUC5AC水平均于染毒后第5天达到高峰。HE染色显示,与正常对照组比较,PM2.5染毒组大鼠染毒后第3、5天中耳黏膜增厚,炎性细胞浸润明显,第5天尤为明显,第14天各指标趋向正常。[结论] 鼻腔路径PM2.5暴露会对大鼠中耳造成急性炎症损伤伴有积液渗出,并引起听力功能下降。     

N-乙酰半胱氨酸对大气细颗粒物致大鼠肺损伤的拮抗作用

目的探讨N-乙酰半胱氨酸(NAC)对大气细颗粒物(PM2.5)急性暴露致大鼠肺炎性损伤及氧化应激损伤的拮抗作用。方法 48只雄性Wistar大鼠随机分为6组,分别为2个对照组:空白对照组及滴水对照组,4个实验组:PM2.5染毒组及低、中、高剂量NAC干预组。空白对照组不给予任何干预措施,滴水对照组给予气管滴注灭菌注射用水(1 ml/kg)1次/周,共4次,PM2.5染毒组大鼠给予气管滴注7.5 mg/kg的PM2.5悬液1次/周,共4次,低、中、高剂量NAC干预组分别给予125、250、500 mg/kg NAC灌胃6 d,第7天气管滴注7.5 mg/kg的PM2.5悬液,重复此过程3次。所有大鼠于4周后处死。苏木精-伊红染色观察大鼠肺组织病理变化。酶联免疫吸附试验检测大鼠血清中C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α),支气管肺泡灌洗液(BALF)中TNF-α,肺组织匀浆的TNF-α、白细胞介素1β(IL-1β)。标准比色法测定血清及BALF中的乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)。结果肺组织病理切片光镜下观察PM2.5染毒导致大鼠肺组织破坏,随着NAC干预剂量增加肺组织破坏程度减轻,两个对照组大鼠肺组织病理未见明显异常。PM2.5组、低、中、高剂量NAC干预组的血清CRP及TNF-α水平、BALF中的TNF-α水平、肺组织中的TNF-α及IL-1β水平均高于两个对照组(均P0.05),给予NAC干预后血清CRP及TNF-α水平、BALF中的TNF-α水平,肺组织匀浆中的TNF-α及IL-1β水平低于PM2.5组(均P0.05);PM2.5组、低、中、高剂量NAC干预组血清及BALF中的LDH活力、MDA水平均高于两个对照组(均P0.05),给予NAC干预后血清及BALF中的LDH活力、MDA水平低于PM2.5组(均P0.05)。结论 NAC可拮抗PM2.5导致的大鼠肺炎性损伤和氧化应激损伤。     

终止香烟烟雾暴露后大鼠Th1/Tc1介导气道炎症及调节性T细胞的变化

目的 观察香烟烟雾暴露和终止香烟烟雾暴露后大鼠Th1/Tc1介导气道炎症及支气管肺泡灌洗液(BALF)中调节性T细胞(Treg)的变化.方法 将50只健康清洁级雄性Wistar大鼠随机分为5组:12周正常对照组(简称12周对照组)、24周正常对照组(简称24周对照组)、12周香烟烟雾暴露组(简称12周暴露组)、24周香烟烟雾暴露组(简称24周暴露组)、终止香烟烟雾暴露组(简称终止暴露组).烟熏法复制大鼠气道炎症的动物模型.12周后,12周对照组、12周暴露组处置取材,24周暴露组继续烟熏12周,终止暴露组终止烟雾暴露12周,将后2组及24周对照组处置取材.HE染色观察小气道病理改变,进行气道评分;收集BALF进行细胞学计数和分类计数;酶联免疫吸附法(ELISA)法测BALF中4种细胞因子:Th1/Th2型细胞因子干扰素(IFN)γ、白细胞介素(IL)4及促炎因子IL-8、肿瘤坏死因子(TNF)α的浓度;流式细胞术检测各组大鼠BALF中Treg细胞的比例,RT-PCR检测各组大鼠BALF中Foxp3 mRNA的表达.结果 (1)12周暴露组、24周暴露组、终止暴露组气道炎症评分较12周对照组、24周对照组明显高(均P＜0.01).24周暴露组、终止暴露组气道炎症评分均较12周暴露组高(均P＜0.01).(2)与12周对照组、24周对照组相比,12周暴露组、24周暴露组、终止暴露组BALF中IFN-γ、TNF-α和IL-8高,IL-4低(均P＜0.01).与12周暴露组相比,终止暴露组IFN-γ、IL-4、TNF-α差异均无统计学意义(均P＞0.05),IL-8较高(P＜0.01),24周暴露组IFN-γ、TNF-α和IL-8明显高(均P＜0.01).(3)BALF中Treg细胞比例,12周暴露组(7.4%±0.8%)、24周暴露组(7.8%±1.7%)、终止暴露组(7.0%±1.4%)较12周对照组(4.8%±1.2%)、24周对照组(4.7%±1.2%)高(均P＜0.01),前3组之间BALF中Treg细胞比例差异均无统计学意义(均P＞0.05).(4)12周暴露组(0.22±0.02)、24周暴露组(0.23±0.03)、终止暴露组(0.20±0.04)BALF中Foxp3 mRNA表达较12周暴露组(0.13±0.01)、24周暴露组(0.11±0.02)高(均P＜0.01).前3者之间BALF中Foxp3 mRNA表达差异均无统计学意义(均P＞0.05).结论 香烟暴露致大鼠气道Th1/Tc1介导炎症伴Treg细胞表达增高,终止香烟烟雾暴露后其炎症及Treg细胞高表达仍持续存在,提示该免疫失衡可能是导致终止香烟暴露后Th1/Tc1气道炎症仍持续进展的原因之一.     

细颗粒物(PM2.5)对大鼠心肌梗死和心肌组织中MG53蛋白表达的影响

目的 探讨细颗粒物(fine particulate matter,PM2.5)对SD大鼠心肌梗死(myocardial infraction,MI)的影响及心肌组织中Mitsugumin 53(MG53)蛋白表达的变化.方法 将40只体质量210～250 g的雄性SD大鼠分为假手术(Sham)组、MI组、Sham+ PM2.5组、MI+ PM2.5组(n=10).通过结扎左冠状动脉前降支建立心肌梗死模型.Sham+ PM2.5组及MI+ PM2.5组经气道滴灌PM2.5混悬液(10 mg/mL,40 μL/次,3次/周,共4周),Sham组及MI组同法滴灌等量PBS缓冲液作为对照.4周后观察各组大鼠肺组织病理变化、心肌梗死面积、心功能情况、大鼠生存率及心肌组织中MG53蛋白表达的变化.结果 HE染色显示气道滴灌PM2.5的大鼠肺组织可见细颗粒物沉积,表明滴灌成功.MI+PM2.5组与MI组大鼠相比,4周后心肌梗死面积明显增大[(17.78±2.13)％ vs(11.49±2.23)％,P＜0.05],射血分数(EF％)显著降低[(37.14±5.14)％ vs (47.13±4.09)％,P＜0.05],生存率下降,心肌梗死区MG53蛋白的表达也明显降低.结论 PM2.5会加重大鼠心肌梗死的程度,其原因可能与PM2.5抑制心肌受损的膜修复因子MG53蛋白的表达有关.     

新斯的明对百草枯中毒大鼠全身炎症反应和肺损伤的影响

目的 观察胆碱酯酶抑制剂——新斯的明对百草枯中毒大鼠全身炎症反应和肺损伤的影响.方法 96只SD大鼠随机分为3组(n=32).NES组:腹腔注射百草枯(paraquat,PQ)溶液20 mg/kg后2h腹腔注射新斯的明300 μg/kg;PQ组:腹腔注射等量PQ溶液后2h腹腔注射生理盐水300μg/kg;对照组:以等量生理盐水代替PQ溶液腹腔注射.在6、24、72h3个时间点观察大鼠血清及肺组织TNF-α、IL-6、IL-10变化;分批处死大鼠进行肺组织病理学观察以及测量肺湿/干质量(W/D);Real-Time PCR检测肺组织SOCS1、SOCS3 mRNA表达.结果 PQ染毒后,大鼠血清和肺组织TNF-α、IL-6、IL-10均显著升高,NES组在染毒后各时间点血清和肺组织TNF-α水平低于PQ组(P＜0.05),在染毒后24、72 h血清及肺组织IL-6水平低于PQ组(P＜0.05).染毒后各时间点NES组IL-1O水平高于PQ组(P＜0.05).染毒后72 h,病理学观察可见NES组大鼠肺损伤程度较PQ组轻.NES组24、72 h肺湿干质量比低于PQ组(P＜0.05).PQ染毒后各时间点SOCS1、SOCS3 mRNA表达水平高于对照组(P＜0.05).NES组SOCS3 mRNA表达水平高于PQ组,但SOCS1 mRNA表达水平与PQ组差异无统计学意义(P＞0.05).结论 新斯的明能减轻PQ中毒大鼠的全身炎症反应和肺损伤程度,其机制可能涉及激活胆碱能抗炎途径