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1.1目的本研究通过SD大鼠妊娠期及哺乳期慢性吸入福州地区环境大气PM2.5制作暴露模型,从不同层面观察PM2.5对HCY所诱导的新生鼠及出生21d仔鼠心脏畸形的影响,研究PM2.5对仔鼠心脏发育及功能的影响及可能的机制。1.2方法清洁级健康妊娠第1d的SD大鼠64只随机分为4组,每组16只:过滤空气-生理盐水组(FA-NS),大气细颗粒物-生理盐水组(PM2.5-NS),过滤空气-同型半胱氨酸组(FA-HCY),大气细颗粒物-同型半胱氨酸组(PM2.5-HCY)。妊娠期及哺乳期PM2.5-NS和PM2.5-HCY组暴露于与外界大气相通的染毒柜中,FA-NS和FA-HCY组暴露于滤除PM2.5的洁净柜中,FA-HCY和PM2.5-HCY组于妊娠第8、9、10三天每天腹腔注射33.3μL,浓度为75μmol/L HCY,妊娠同期FA-NS和PM2.5-NS组注射等体积生理盐水。各组一半的孕鼠自然分娩后12h内剖取新生鼠心脏,另一半孕鼠在产仔后,将母鼠与仔鼠共同暴露至产后21 d,新生鼠心脏进行病理组织学检查及TUNEL法检测心肌细胞凋亡,随机选取2只电镜观察心脏组织超微结构的改变,分别选取20只新生鼠和出生21d仔鼠Western blotting法检测心脏组织GATA4和Nkx2-5转录因子蛋白表达量变化及Real-time PCR法检测m RNA的表达。选取10只出生21d仔鼠心内穿刺采血,Elisa法检测仔鼠血浆中TNF-a、IL-1β的含量。1.3结果1.3.1光镜下,FA-HCY和PM2.5-HCY组心脏出现心肌细胞、细胞核、染色质结构等凋亡样改变且以PM2.5-HCY组为甚;电镜下,FA-HCY和PM2.5-HCY组心脏组织细胞膜、线粒体、糖原等结构不同程度的改变,而FA-NS和PM2.5-NS组未见心肌组织结构的明显改变。1.3.2 Tunel法检测心肌细胞凋亡显示,单纯PM2.5暴露或者HCY注射均能增加新生鼠心肌细胞凋亡率,PM2.5和HCY联合作用对新生鼠心肌细胞凋亡的影响无交互作用(P>0.05)。1.3.3单纯PM2.5暴露或者HCY注射均能降低新生鼠和出生21d仔鼠心脏组织Nkx2-5蛋白和GATA4、Nkx2-5 m RNA表达量,但单纯PM2.5暴露对GATA4蛋白表达量无影响,PM2.5和HCY联合作用对降低新生鼠GATA4、Nkx2-5蛋白及m RNA表达量存在交互作用(P<0.05和P<0.01),进一步做精细分析显示FA-NS和PM2.5-NS组比较无统计学意义(P>0.05),FA-NS和FA-HCY组,PM2.5-NS和PM2.5-HCY组,FA-HCY和PM2.5-HCY组间比较有统计学意义(P<0.05,P<0.01,P<0.05);1.3.4单纯PM2.5暴露能升高出生21d仔鼠血浆TNF-a和IL-1β水平(P<0.01和P<0.05),单纯HCY注射能升高出生21d仔鼠血浆TNF-a水平(P<0.01),但对IL-1β水平无影响(P>0.05),PM2.5和HCY联合作用对胜过升高出生21d仔鼠血浆TNF-a和IL-1β水平无交互作用。1.4结论1.4.1福州地区的大气PM2.5对仔鼠心脏发育无明显不良影响,但在HCY对胎鼠致畸的病理基础上有一定的叠加作用,说明PM2.5对仔鼠心脏发育有一定的影响。1.4.2光镜电镜下FA-HCY和PM2.5-HCY组心脏组织形态未见明显改变,FA-HCY和PM2.5-HCY组心脏形态组织学出现心肌细胞凋亡改变且以PM2.5-HCY组为甚,Tunel法检测心肌细胞凋亡FA-HCY和PM2.5-HCY组间比较有统计学意义(P<0.05),提示PM2.5暴露可能通过引起心脏组织线粒体结构和功能的改变,引起心肌缺氧,进而导致心脏组织结构异常。1.4.3单纯PM2.5暴露或者HCY注射均能降低新生鼠和出生21d仔鼠心脏组织Nkx2-5蛋白和GATA4、Nkx2-5 m RNA表达量,FA-HCY和PM2.5-HCY组间比较有统计学意义(P<0.05)。这提示PM2.5暴露对仔鼠心脏发育有一定的影响,其机制可能与抑制GATA4和Nkx2-5转录因子m RNA的表达从而导致其蛋白表达量改变有关。1.4.4单纯PM2.5暴露能升高出生21d仔鼠血浆TNF-a和IL-1β水平(P<0.01和P<0.05),PM2.5和HCY联合作用对升高出生21d仔鼠血浆TNF-a和IL-1β水平无交互作用。提示PM2.5引起的氧化应激炎症反应可能是其对仔鼠心血管功能影响的又一机制。