【摘 要】
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目的 近年来我国大气污染严重,PM2.5水平严重超标,研究发现PM2.5暴露与人的呼吸系统、心血管及免疫系统等疾病发生密切相关.研究表明PM2.5对人体作用机制主要为氧化应激、炎症反应以及遗传损伤等,但具体的信号通路和机制并不完全明确,尤其是引起的细胞损伤及凋亡作用.本课题采用PM2.5刺激人皮肤表皮细胞(Kertinocytes,KC细胞),探讨PM2.5对细胞毒性,并分析在细胞凋亡中作用及相关
【机 构】
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陕西博溪生物科技有限公司,西安 陕西博溪生物科技有限公司,西安;西安组织工程与再生医学研究所,西安
【出 处】
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2016(第二届)毒性测试替代方法与转化毒理学(国际)学术研讨会暨有害结局路径(AOP)与风险评估培训会议
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目的 近年来我国大气污染严重,PM2.5水平严重超标,研究发现PM2.5暴露与人的呼吸系统、心血管及免疫系统等疾病发生密切相关.研究表明PM2.5对人体作用机制主要为氧化应激、炎症反应以及遗传损伤等,但具体的信号通路和机制并不完全明确,尤其是引起的细胞损伤及凋亡作用.本课题采用PM2.5刺激人皮肤表皮细胞(Kertinocytes,KC细胞),探讨PM2.5对细胞毒性,并分析在细胞凋亡中作用及相关机制,为后续研究提供参考依据.方法 本研究以Human Kertinocytes为研究对象,应用倒置显微镜观察不同PM2.5浓度(12.5 μg/ml、25μg/ml、50μg/ml、100μg/ml、200μg/ml、400μg/ml)暴露染毒下细胞形态变化；不同浓度PM2.5暴露染毒细胞24h,MTT法评估不同浓度梯度细胞存活率；应用化学发光法测量细胞ATP变化情况；DCFH-DA法测量细胞活性氧(ROS)强度变化；JC-1法测量细胞线粒体膜电位变化情况；流式细胞仪测量细胞凋亡率情况.结果 PM2.5使KC细胞生长状态产生明显影响,细胞形态发生了改变,细胞轮廓不清晰,胞内颗粒物增多；在24h PM2.5浓度100、200、400μg/ml暴露组吸光度低于对照组,差异具有统计学意义(P＜0.05),细胞存活率随着PM2.5浓度增加逐渐降低；不同浓度PM2.5暴露细胞24h,ATP水平逐渐降低,并且在50μg/ml时与对照组相比,差异具有统计学意义(P＜0.05)； PM2.5暴露染毒细胞3h ROS荧光强度逐渐增强,并且在浓度50μg/ml与对照组相比,差异具有统计学意义(P＜0.05)； PM2.5暴露染毒细胞24h线粒体膜电位随着PM2.5浓度升高逐渐降低,并且在浓度50μg/ml与对照组相比,差异具有统计学意义(P＜0.05)； PM2.5暴露染毒细胞24h细胞凋亡率随着PM2.5浓度增大逐渐升高,当PM2.5浓度低于50μg/ml时,细胞晚期凋亡和坏死率控制在较低水平,而细胞早期凋亡率随着PM2.5暴露浓度的增高而增加,提示细胞可能依然继续存活,当PM2.5浓度超过200μg/ml时,细胞晚期凋亡和坏死率随着PM2.5浓度增高而增加,表明细胞可能进入凋亡向坏死阶段进展不可逆的变化.结论 PM2.5暴露染毒影响人皮肤KC细胞生长状况,导致细胞形态改变,细胞存活率降低；PM2.5对KC细胞产生了明显的毒性反应,导致细胞氧化损伤ROS释放量增加同时也提高了细胞凋亡率；PM2.5暴露染毒细胞后细胞ATP水平及线粒体膜电位降低,表明PM2.5可能依赖线粒体途径诱导细胞凋亡.
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