【摘 要】
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环境问题,特别是颗粒物污染问题,已经日益受到关注。我国的细颗粒物污染情况严重,在全球已经成为PM2.5污染状况非常严重的国家之一。此外,我国呈现出区域性灰霾天气加重的趋势,尤以京津冀和长三角,珠三角等大城市重点地区更为突出,北方地区较南方地区污染严重。当颗粒物的粒径越小,表面积越大时,颗粒沉降速度越慢,传播距离越远,而且能携带更多的有毒有害物质,对人体健康的危害也越大。PM2.5容易深入渗透到呼吸
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环境问题,特别是颗粒物污染问题,已经日益受到关注。我国的细颗粒物污染情况严重,在全球已经成为PM2.5污染状况非常严重的国家之一。此外,我国呈现出区域性灰霾天气加重的趋势,尤以京津冀和长三角,珠三角等大城市重点地区更为突出,北方地区较南方地区污染严重。当颗粒物的粒径越小,表面积越大时,颗粒沉降速度越慢,传播距离越远,而且能携带更多的有毒有害物质,对人体健康的危害也越大。PM2.5容易深入渗透到呼吸道,甚至通过循环系统对人体造成损伤,引发心血管疾病。但是,目前PM2.5对内皮细胞的损伤机制研究尚需要进一步深入研究。为此,本课题采集北京地区2017年1月1日-2017年1月31日的大气PM2.5样品,以人脐静脉细胞融合细胞EA.hy926为模型,对PM2.5样品的毒性效应展开研究。有效的抗氧化治疗对防治心血管疾病具有广泛的应用前景。近年来,临床上使用外源性抗氧化剂增强患者体内抗氧化系统活性的比例逐渐增高。水果和蔬菜中含有的天然抗氧化剂,如:维生素C、维生素E等,对预防细胞损伤具有一定的保护作用。但是,天然抗氧化剂对由PM2.5诱导的内皮细胞损伤的保护机制仍缺乏一定的研究。为此,本课题采集北京地区2017年1月1日-2017年1月31日的大气PM2.5样品,以人脐静脉细胞融合细胞EA.hy926为模型,探究了两种天然小分子物质白藜芦醇和儿茶素降低PM2.5诱导的内皮细胞损伤。具体研究内容和结果总结如下:本论文首先检测了PM2.5攻击内皮细胞的靶点,研究了PM2.5诱导EA.hy926细胞线粒体功能障碍。研究表明,PM2.5对细胞具有毒性作用,且成剂量效应关系,导致细胞增殖受到抑制。PM2.5诱发细胞线粒体损伤,导致异常线粒体增加,出现线粒体肿胀,线粒体嵴减少,甚至线粒体嵴消失,诱导强烈的线粒体结构变化。PM2.5诱导细胞线粒体融合蛋白MFN2的表达下降,分裂蛋白FIS1的表达增加,破坏了其动态平衡。PM2.5诱导细胞线粒体膜电位降低,膜孔通透性增加,可能引发线粒体凋亡,破坏线粒体膜的完整性。PM2.5诱导细胞线粒体ATP的表达水平降低,影响ATP合成。本文还检测了PM2.5诱导EA.hy926细胞氧化应激。研究表明,细胞内活性氧的表达水平在PM2.5的刺激下随着暴露时间的增加而显著提高,并在暴露达到了一定的时间后,逐渐趋于稳定。PM2.5暴露导致EA.hy926细胞内酶抗氧化系统和非酶抗氧化系统损伤,诱导细胞内SOD活性降低,GSH表达水平也受到抑制。PM2.5暴露导致EA.hy926细胞内氧化应激相关蛋白HO-1表达水平升高。PM2.5暴露导致EA.hy926细胞内Nrf2核转位,诱导细胞内Nrf2从细胞质内转移到细胞核。本文还进一步研究了天然小分子物质白藜芦醇和儿茶素减少PM2.5诱导的对EA.hy926细胞的线粒体功能障碍和氧化应激等损伤。研究表明,白藜芦醇和儿茶素对PM2.5造成的细胞毒性具有缓解作用,且成剂量效应关系,降低细胞增殖受到的抑制。白藜芦醇和儿茶素抑制PM2.5诱导细胞线粒体的膜孔通道开放性增加的情况,抑制PM2.5导致线粒体膜电位降低。白藜芦醇和儿茶素降低PM2.5暴露导致EA.hy926细胞内酶抗氧化系统和非酶抗氧化系统损伤,抑制PM2.5诱导细胞内SOD活性降低和GSH表达水平受到抑制的情况。
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