大气PM2.5对原代培养大鼠心肌细胞的毒性

目的探讨PM25及其组分对原代培养大鼠心肌细胞的毒性及其剂量-反应关系.方法对出生24 h的SD大鼠的乳鼠分离心肌细胞进行原代培养,以不同浓度(0.1、1.0、10.0、20.0、30.0、100.0、200.0μg/ml)的PM25全颗粒物及其水溶性提取物、有机提取物染毒24h,采用MTT法测定细胞的存活率,并观察染毒对心肌细胞搏动的影响.结果0.1、1.0、10.0μg/ml的全颗粒物、水溶性提取物和有机提取物染毒时,心肌细胞存活率均随染毒浓度升高而上升,在10.0μg/ml时达到最高,随后,随浓度的升高而降低;有机提取物的毒性明显高于水溶性提取物,心肌细胞的搏动频率随染毒浓度的升高而降低.结论以细胞存活率为指标,观察到PM25及其组分对心肌细胞的hormesis效应;PM25及其组分还可抑制心肌细胞的搏动频率并存在剂量-反应关系.     

镍污染区大气PM2.5对大鼠心血管系统损伤生物标志物的影响

目的 探讨镍污染区大气细颗粒物(PM2.5)对大鼠心血管系统损伤生物标志物的影响.方法 于2007年6-7月和12月,采集镍污染区和对照区的大气PM2.5,进行部分元素分析;并将42只SPF级雄性Wistar大鼠随机分为生理盐水对照组、镍污染区及对照区PM2.5低(1.6mg/kg)、中(8.0mg/kg)和高(40mg/kg)剂量组,每组6只,经气管分别一次性滴注PM2.5悬液和生理盐水.染毒24 h后处死大鼠,测定大鼠血清中可溶性血管细胞黏附分子(sVCAM-1)和心肌组织匀浆单核细胞趋化因子(MCP-1)的含量.结果 镍污染区大气PM2.5中镍含量约是对照区的50倍.镍污染区组PM2.5染毒后大鼠心脏组织匀浆中MCP-1含量与染毒剂量成正相关,镍污染区各剂量组均显著性高于对照区各剂量组和生理盐水对照组(P<0.05).镍污染区和对照区各剂量组染毒后大鼠血清中sVCAM-1含量均有所升高.镍污染区中、高剂量组与对照区相应剂量组比较,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01).结论 镍污染区大气PM2.5对大鼠血清sVCAM-1和心肌MCP-1影响较对照区大.其中镍可能起到了关键性作用.     

大气颗粒物对大鼠血液及内皮损伤作用

目的 观察大气可吸入颗粒物一次气管滴注染毒后,大鼠血液炎症和内皮损伤指标的改变,探讨颗粒物所致心血管效应的生物标志。方法 将32只体重为380~470 g的雄性Wistar大鼠随机分为4组,即空白对照组、颗粒物低、中、高剂量组(0,5,15和45 mg/kg);采用气管滴注染毒,24 h后处死动物,分类计数血细胞,测定血液炎性指标白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、超敏C-反应蛋白(hs-CRP)以及内皮损伤指标一氧化氮(NO)和血管性假血友病因子(vWf)水平。结果 各染毒组大鼠血液白细胞总数明显升高,高剂量组达(7.94±1.15)×10⁹/L、中性粒细胞百分比增加至(40.50±5.75)%;血清IL-6、hs-CRP水平与对照组比较明显升高(P<0.05);中、高剂量组TNF-α水平较对照组明显升高(P<0.05),各染毒组血清NO、vWf水平与对照组比较,差异无统计学意义。结论 可吸入颗粒物染毒后可引起大鼠系统炎症反应,但未见内皮损伤指标的改变。     

乙酸铅暴露对雄性大鼠心血管系统的炎性作用

目的探讨乙酸铅经口暴露对雄性大鼠心血管系统炎性指标的影响。方法将40只健康成年SPF级雄性Wistar大鼠随机分为4组,分别为对照(0 mg/kg)组和90、180、360 mg/kg乙酸铅染毒组,每组10只。采用经口灌胃方式进行染毒,染毒容量为10 ml/kg,每天1次,每周连续染毒5 d,持续染毒60 d。测定大鼠血铅、血浆内皮素1(ET-1)、血清细胞间黏附分子-1(ICAM-1)及血清和心脏组织匀浆中白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)、白介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达水平;同时,观察大鼠心脏和胸主动脉组织病理学变化。结果与对照组相比,各剂量乙酸铅染毒组大鼠的血铅水平均升高,差异有统计学意义(P0.05);且随着乙酸铅染毒剂量的升高,大鼠的血铅水平呈上升趋势。与对照组相比,360 mg/kg乙酸铅染毒组大鼠血浆ET-1和血清ICAM-1水平均升高,差异有统计学意义(P0.05);且随着乙酸铅染毒剂量的升高,大鼠的血浆ET-1和血清ICAM-1水平均呈上升趋势。与对照组比较,360 mg/kg乙酸铅染毒组大鼠血清中IL-β、IL-8和TNF-α的水平及180 mg/kg乙酸铅染毒组大鼠血清中IL-8和TNF-α水平均升高,差异有统计学意义(P0.05);而各剂量乙酸铅染毒组大鼠血清中IL-6的水平均无明显改变。且随着乙酸铅染毒剂量的升高,大鼠血清中IL-β、IL-6、IL-8和TNF-α的水平均呈上升趋势。与对照组比较,仅360 mg/kg乙酸铅染毒组大鼠心脏组织匀浆中IL-8水平升高,差异有统计学意义(P0.05);而各剂量乙酸铅染毒组大鼠心脏组织匀浆中IL-1β、IL-6、TNF-α的水平均无明显改变。且随着乙酸铅染毒剂量的升高,大鼠血清中IL-8和TNF-α的水平均呈上升趋势,而IL-β、IL-6的水平均呈先上升后下降的趋势。大鼠血清和心脏组织匀浆中IL-8和TNF-α水平均呈正相关(均P0.05),而两者IL-1β和IL-6水平间无统计学相关性(P0.05)。病理学检查可见,180、360 mg/kg乙酸铅染毒组心脏组织出现炎性细胞浸润,360 mg/kg乙酸铅染毒组血管组织外膜出现炎性细胞浸润。结论乙酸铅对大鼠心血管系统具有一定的炎性损伤作用。     

气管滴注大气细颗粒物对大鼠的急性毒性

目的 探讨大气细颗粒物(PM2.5)对大鼠的急性毒性作用及其可能的作用机制.方法 将28只体重为280～310 g的雄性Wistar大鼠随机分为4组,即空白对照组、颗粒物低、中、高剂量组(7.5、15和30 mg/kg).采用一次性气管滴注染毒颗粒物,24h后处死动物,进行支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞计数,并对BALF中总蛋白(TP)、乳酸脱氢酶(LDH)和炎性因子(IL-6、TNF-α)的水平进行测定.同时观察了不同染毒组大鼠血清中炎性因子(IL-6、TNF-α)和C-反应蛋白(CRP)的水平.结果 各染毒组大鼠BALF白细胞总数、中性粒细胞数、TP及TNF-α水平均较对照组高,差异均有统计学意义(P＜0.05或P＜0.001).与对照组比较,各染毒组大鼠血清IL-6和CRP水平升高,差异均有统计学意义(P＜0.05或P＜0.001);中、高剂量组TNF-α水平升高,差异均有统计学意义(均P＜0.05).结论 大气细颗粒物能引起染毒大鼠肺脏急性损伤和全身炎症,后者可能与其心血管系统损伤机制有关.     

大气PM2.5对自发性高血压大鼠心律的影响及其机制研究

目的 探讨大气细颗粒物(PM2.5)对自发性高血压大鼠(SHR)心律的影响及其机制.方法 将28只自发性高血压大鼠(SHR)随机分为4组,即空白膜对照组、7.5、15和30mg/kg剂量组.颗粒物采用一次性气管滴注染毒,染毒24h后处死动物.染毒30 min、1 h、24 h后测定SHR大鼠心电图,采用间接免疫荧光细胞化学方法测定大鼠心脏缝隙连接蛋白Cx43的分布及表达密度,采用免疫印迹法测定连接蛋白Cx43的表达;采用试剂盒法测定心肌组织MDA和SOD水平.结果 染毒30 min后,各组SHR大鼠均较基础测量时心律失常发生率增加,染毒1 h后对照组恢复正常心律,而染毒组仍显示异常心律,染毒24 h后各组均恢复正常心律Cx43免疫荧光结果显示,染毒24 h后,15和30 mg/kg剂量组SHR大鼠心肌连接蛋白Cx43荧光强度显著降低(P<0.01),其中30mg/kg剂量组心肌细胞闰盘处几乎未见荧光分布;Western blot测定结果显示,随着PM2.5染毒剂量的增加,心肌组织Cx43表达逐渐减少,尤其以15、30 mg/kg剂量组蛋白水平降低最为显著(P<0.01),分别为对照的56%和45%;此外,随着PM2.5染毒剂量的增加,心肌组织丙二醛(MDA)含量有所增加.超氧化物歧化酶(SOD)活力逐渐减少,但与对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05).结论 大气PM2.5可引起自发性高血压大鼠心律异常的发生,心肌组织Cx43表达的减少可能是其机制之一.     

可吸入颗粒物心血管毒性作用机制研究进展

空气可吸入颗粒物由于其粒径小、比表面积大、吸附性强、成分复杂等特点成为越来越受关注的空气污染物.近几年,颗粒物对肺外组织器官——心血管系统毒性机制的研究为人关注.该文主要从氧化应激、炎性损伤、血液系统损伤、自主神经系统失衡、心肌离子通道等方面对近20年大气颗粒物心血管毒性作用机制研究进行综述.     

维生素C对PM2.5悬浊液诱导的大鼠肺组织炎性损伤的缓解作用

目的探索维生素C(VC)对PM2.5诱导的肺脏炎性损伤的缓解作用及其分子机制。方法 32只雄性SD大鼠随机分为:空白对照(control group, CON)、阴性对照(negative group, NEG)、PM2.5染毒(PM 2.5 exposure group,PM2.5)和VC干预(vitamin C group,VC)共4组。CON组无任何处理,NEG组采用生理盐水气管滴注和灌胃,PM2.5组采用PM2.5悬浊液气管滴注同时生理盐水灌胃,VC组采用PM2.5悬浊液气管滴注同时VC灌胃。动物饲养与干预共21d,每日进行灌胃,气管滴注于D8、D10、D12进行。大鼠处死后采集肺脏和血清,HE染色及酶学试剂盒评估肺脏组织炎性损伤和氧化应激状态,同时使用Western blot和ELISA法检测NLRP3炎症小体信号通路中关键蛋白的表达水平。结果肺组织HE染色表明CON组与NEG组未出现明显的炎性损伤,而PM2.5组肺脏炎性损伤显著,VC组炎性液体渗出和炎细胞浸润较PM2.5组明显减轻。同时,与PM2.5组相比,VC组肺脏中ROS和MDA含量降低而SOD、GSH-Px活力增强。...     

大气颗粒物对心血管系统影响的研究进展

近年来的研究表明,大气颗粒物可对机体的心血管系统产生不良影响.笔者对已有的流行病学和实验室研究结果进行综述,并对大气颗粒物作用机制进行了初步的分析.     

PM2.5对成人及胎儿心血管系统不良效应

近年中国大气污染严重,其健康影响受到人们高度关注。大气颗粒物污染中细颗粒物（PM_2.5）的健康危害最大。大量证据表明,大气PM_2.5与心血管疾病有密切关系,并且PM_2.5对成年期和胎儿期这两个不同时期心血管系统的不良效应存在统计学差异。本文分别针对PM_2.5对成人心血管系统及胎儿心血管发育不良效应的研究进展作一回顾。     

一次性气管滴注PM10所致大鼠肺脏和心脏的炎症反应

目的观察大气可吸入颗粒物一次气管滴注染毒后,大鼠肺脏、心脏的炎症反应,初步探讨大气可吸入颗粒物对大鼠的急性损伤及可能的作用机制。方法将32只体重为380～470g的雄性Wistar大鼠随机分为4组,即空白对照组、颗粒物低、中、高剂量组(5、15和45mg/kg)。采用气管滴注染毒颗粒物,24h后处死动物,进行支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞计数,并对BALF中总蛋白(TP)、乳酸脱氢酶(LDH)和炎性因子(IL-6、TNF-α)的水平进行测定;采用实时荧光定量逆转录-聚合酶链反应(realtimeRT-PCR)法检测各组心肌组织白细胞介素6mRNA(IL-6mRNA)的表达,并观察心脏、肺脏组织病理切片。结果各染毒组大鼠BALF白细胞总数、中性粒细胞数、TP、LDH及IL-6水平均较对照组高,差异有统计学意义(P﹤0.05),BALF中TNF-α含量较对照组有所增加,但差异无统计学意义。中、高剂量染毒组大鼠心肌IL-6mRNA水平较对照组显著升高(P﹤0.05)。肺组织病理显示大鼠肺部炎症,各染毒组均可见炎性细胞浸润,中、高剂量组还能看到肺泡壁增厚,肺泡间隔增宽,并可见散在黑色颗粒状物质沉积。心肌组织病理未见异常。结论可吸入颗粒物一次性气管滴注染毒后可引起大鼠肺脏炎症损伤,进而造成心肌的炎性反应,大气可吸入颗粒物可能通过炎性机制造成脏器损伤。     

大气颗粒物PM10和PM2.5中水溶性离子及元素分析

目的了解大气颗粒物PM10与PM2.5中水溶性离子及元素的主要组成及其浓度。方法在北京市城区设置1个采样点,于2006年6月16—18日和6月20—22日采集大气颗粒物PM10和PM2.5。采用离子色谱法测定PM10和PM2.5中8种水溶性离子(SO42-、NO3-、Cl-、NH4 、K 、Na 、Ca2 和Mg2 )的浓度;采用"酸提"法测定其中Ca、Mg、Al、As、Zn、Pb、Cu、V、Mn、Co、Fe、Se、Mo、Ni、Cr和Cd的浓度;采用"水提"法测定其中Zn、Pb、Cu、V、Mn、Co、Fe、Ni、Cr和Cd的浓度。结果PM2.5和PM10中8种水溶性离子平均质量浓度范围分别为0.44～9.16μg/m3和0.69～12.61μg/m3。PM2.5中SO42-和NO3-浓度分别占离子总浓度的30.2%和26.5%。PM10中SO42-和NO3-浓度分别占离子总浓度的29.7%和25.6%。PM2.5和PM10中,"酸提"元素平均质量浓度范围分别为1.06～6607.30ng/m3和1.92～12455.50ng/m3;"水提"元素平均质量浓度范围分别为0.31～189.80ng/m3和0.48～187.45ng/m3。结论水溶性离子是大气颗粒物的主要成分之一,值得关注。     

不同来源可吸入颗粒物对大鼠呼吸道的致炎作用

目的观察比较不同环境下的可吸入颗粒物对大鼠呼吸道的影响,探讨可吸入颗粒物对呼吸道的致炎机制.方法用采样器分别采集厨房油烟、吸烟室烟雾、路边扬尘、小湖边空气(对照组)制备颗粒物悬液.选择48只雌性Wistar大鼠,分4组,分别用0.15 mL/100 g的PM1o悬液缓慢气管注入,每3 d 1次,持续3周后,检测支气管肺泡灌洗液中白细胞总数及分类数,肺组织匀浆超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力、丙二醛(MDA)含量、细胞因子诱导的中性粒细胞趋化因子(CINC)含量.同时观察肺组织病理切片.结果油烟组、香烟组、扬尘组大鼠肺灌洗液中的白细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞数高于对照组(P＜0.05).此外,扬尘组嗜酸性粒细胞数亦增多(P＜0.05).烹调油烟组、香烟组和扬尘组的大鼠肺匀浆中MDA、CINC含量增高(P＜0.05),SOD、GSH-Px活力降低(P＜0.05).油烟组、香烟组、扬尘组大鼠支气管-肺组织切片显示,伴随颗粒物沉积的炎症反应,除部分扬尘组大鼠黏膜下伴随嗜酸性粒细胞浸润外,未表现出特异性.结论扬尘、烹调油烟、香烟中的可吸入颗粒物对呼吸道均有明确的致炎作用,通常表现为非特异性炎症,此外扬尘还显示出部分过敏特征.     

兰州市大气细颗粒物对大鼠肺泡巨噬细胞吞噬功能的影响

目的研究兰州市不同地区大气细颗粒物(PM2.5)对大鼠肺泡巨噬细胞吞噬功能的影响。方法于2005年12月15日—2006年2月15日,采集兰州市西固区、铁路局、草场街、夏官营大气PM2.5样本,测定其中的Fe、Mn、Ni、Pb、Cd金属含量。分别将4个地区的大气样本配置成7.5 mg/ml的PM2.5悬液0.2 ml,通过气管注入法经呼吸道对Wistar大鼠(n=8)染毒,测定大鼠肺泡巨噬细胞的吞噬率、吞噬指数。阴性对照组(n=8)进行气管灌注生理盐水,每只0.2 ml。结果与阴性对照组比较,4个染毒组巨噬细胞吞噬功能均显著下降,差异有统计学意义(P<0.01)。4个采样点中西固区大气PM2.5中金属元素的含量最高,大鼠巨噬细胞吞噬率和吞噬指数最低,分别为(74.2±1.31)%和1.041±1.06;夏官营大气PM2.5中金属含量最少,巨噬细胞吞噬率和吞噬指数最高,分别为(81.80±1.62)%和1.593±0.23。结论兰州市不同采样点大气PM2.5对大鼠巨噬细胞的吞噬率和吞噬指数的影响有差异。大鼠巨噬细胞的吞噬功能随着PM2.5中金属元素含量的增多而下降。     

深圳市某区中小学教室可吸入颗粒物现况评价

目的了解深圳市某区中小学教室空气可吸入颗粒物状况,为改善中小学教学环境卫生状况提供科学依据。方法分层抽取深圳市某区19所中小学114个教室,采用DUSTMATE环境粉尘仪对PM 10,PM 2.5,PM 1.0进行检测。结果 PM 10最大值为0.418mg/m3,超出国家标准1.79倍;PM 2.5最大值为0.142 mg/m3,超出美国EPA新标准3.06倍;PM 1.0最大值为0.056 mg/m3。工业区中小学教室PM 10,PM 2.5,PM 1.0含量高于商业区和居民区,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。小学教室PM 10、PM 2.5合格率均高于中学教室;教室PM 10,PM 2.5含量随着楼层增加而下降,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。结论深圳市某区中小学教室颗粒物PM 10,PM 2.5,PM 1.0污染情况严重,应引起高度重视并采取综合控制措施。     

北京市大气PM 10和PM2.5中多环芳烃组分的致突变性

目的研究北京市大气颗粒物中提取的多环芳烃组分的致突变性,并探讨采样点、粒径、季节对多环芳烃致突变活性的影响。方法于2005年7和12月从北京市工业区和商业区冬夏两季采集的可吸入颗粒物(PM10和PM2.5)样本中提取出多环芳烃。采用Ames试验检测该多环芳烃的致突变性。每个多环芳烃样本各设125、250和500μg/皿3个剂量,在加S9和不加S9条件下进行实验。结果受试多环芳烃组分在加S9和不加S9条件下均可引起TA98菌株发生回复突变增加,而且在加入活化系统S9后工业区样本的突变活性明显增加。随剂量增加,突变率升高,除部分低、中浓度组外,其他组的每皿回变菌落数为阴性对照的2倍或2倍以上;各组均存在明显的剂量-反应关系(P<0.01,P<0.05)。工业区多环芳烃样本的回变菌落数均高于商业区。冬季多环芳烃样本诱导的回变菌落数高于夏季样本。同剂量的PM2.5的多环芳烃样本诱导TA98菌株产生的回变菌落数大于PM10的多环芳烃样本。结论多环芳烃样本具有较强的致突变性并且以移码型突变为主。工业区多环芳烃样本主要是间接致突变物。工业区空气样本的多环芳烃组分的致突变性明显高于商业区。同剂量的PM2.5的多环芳烃组分的致突变性大于PM10。冬季颗粒物的多环芳烃组分的致突变性均比夏季组分致突变性强,并且商业区冬夏两季致突变性差异较工业区明显。     

大气细颗粒物对心肌细胞缝隙连接通讯的影响

目的 探讨大气细颗粒物(PM2.5)对原代培养大鼠心肌细胞的急性毒性作用及对缝隙连接通讯的影响.方法 对出生24 h的SPF级SD大鼠乳鼠分离心肌细胞进行原代培养,以不同浓度(0、1、10、100g/μml)的PM2.5染毒24 h,采用划痕染料标记示踪法(SLID)测定细胞缝隙连接通讯(GJIC)水平,采用间接免疫荧光细胞化学方法测定缝隙连接蛋白Cx43分布及密度,采用免疫印迹法测定连接蛋白Cx43的表达.结果 随PM2.5浓度的上升,细胞间荧光扩散面积减少,细胞膜连接处Cx43绿色荧光减弱,Cx43蛋白表达量稍有减少.与对照组比较,10和100μg/ml染毒组细胞间荧光扩散面积减少,差异有统计学意义(P<0.01);10和100 μg/ml染毒组Cx43荧光强度下降,差异有统计学意义(P<0.01).结论 PM2.5可抑制心肌细胞的缝隙连接通讯功能.其机制可能是通过影响心肌细胞的Cx43表达和分布.     

PM2.5不同成分致冠状动脉粥样硬化大鼠炎症作用的探讨

[目的]探讨大气细颗粒物（PM2.5）标准品的水溶性及酸溶性成分对冠状动脉粥样硬化大鼠的致炎作用。[方法]48只Wistar大鼠随机分为对照组和冠状动脉粥样硬化模型组（模型组）,每组各24只。对照组饲喂正常饲料,模型组饲喂高胆固醇饲料,12周后冠脉病理切片示模型成功建立。提取PM2.5的水溶性成分（WSC）及酸溶性成分（ASC）。将对照组和模型组再各自随机分为3组,分别为正常对照组、WSC对照组、ASC对照组;以及模型对照组、WSC模型组、ASC模型组,每组8只。WSC对照组和WSC模型组（均称WSC组）尾静脉注射WSC（40mg/kg）染毒,ASC对照组和ASC模型组（均称ASC组）尾静脉注射ASC（40mg/kg）染毒,而正常对照组和模型对照组（均称空白组）则以尾静脉注射生理盐水。染毒24h后处死大鼠,测定血清中的白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的含量及心肌中的核转录因子-κB（NF-κB）活性。[结果]WSC组血清TNF-α水平为（2.83±0.97）ng/mL,高于空白组（2.53±0.76）ng/mL;心肌NF-κB活性为（14.56±10.58）%,高于空白组（7.33±3.97）%。ASC组心肌NF-κB活性为（18.80±17.04）﹪,也高于空白组。冠状动脉粥样硬化模型在升高IL-6、激活心肌NF-κB方面,与WSC、ASC分别存在协同作用。[结论]WSC具有升高TNF-α水平、激活心肌NF-κB活性的作用;ASC也具有激活心肌NF-κB活性的作用。冠状动脉粥样硬化模型还与WSC、ASC染毒具有交互作用,主要表现在升高IL-6水平,激活心肌NF-κB活性的作用上,表明PM2.5水溶性成分及酸溶性成分均可致冠状动脉粥样硬化大鼠的炎症作用。