论文部分内容阅读
随着环境污染的不断增加,灰霾天气时常发生,颗粒物污染对环境和人类的危害也日渐明显。PM2.5 (Particulate Matter 2.5, PM2.5)是灰霾天气形成的首要污染物,其粒径小,比表面积大,易携带有毒有害物质,长期接触低浓度的PM2.5会引起健康问题。最近研究发现PM2.5与肺部疾病的发生有关,其不仅能够引起肺泡巨噬细胞(Alveolar Macrophage, AM)的氧化损伤,还可能引起其线粒体结构、功能和大小的改变,为此开展本课题,研究PM2.5对AM损伤作用：1.采集灰霾天气下的大气细颗粒物,对灰霾期间PM2.5浓度、重金属含量和水溶性无机离子含量进行分析发现：灰霾天气PM2.5浓度为0.665±0.275 mg·m-3,是正常天气的12倍之多；重金属含量以Zn、Pb和Hg的含量较高；水溶性离子SO42-、NO3-等含量增加,这主要与采样地点燃煤、汽车尾气排放等有很大关系。2.提取雄性Wistar大鼠的AM体外培养,经PM2.5染毒,染毒剂量为33 μg·mL-1、 100μg·mL-1、300μg·mL-1,染毒后,测量脂质过氧化水平及过氧化物酶活性,实验选取丙二醛(Malondialdehyde, MDA)、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase, GSH-Px)、酸性磷酸酶(Acid Phosphatase, ACP)和乳酸脱氢酶(Lactate Dehydrogenase, LDH)来验证PM2.5的毒性作用。实验结果表明：PM2.5使MDA含量增加、SOD和GSH-Px活性降低、ACP活性增加,LDH活力减弱,这一结果表明PM2.5对AM具有一定的损伤作用。3.提取AM的RNA,通过荧光实时定量PCR技术测定线粒体融合相关基因Mfn1/2 (Mitofusin 1/Mitofusin 2, Mfn1/2)、OPA1 (Optic Atrophy, OPA1),分裂基因Drpl (Dynamin-related Protein 1, Drpl)和Fis1的mRNA表达水平,结果表明,PM2.5处理使得线粒体融合相关基因表达上调。4.采用激光共聚焦显微镜,经Mito-Tracker Green对线粒体特异性荧光染色发现,AM线粒体随着染毒浓度的升高,数目减少,体积增大,出现了巨型线粒体,表现为融合>分裂。同时通过电镜观察AM的超微结构对该结果进行了验证。本研究结果表明灰霾PM2.5中的水溶性离子和不溶性成分都对AM造成损伤。能引起细胞的氧化损伤,同时改变AM线粒体的融合／分裂状态,引起巨型线粒体的产生,这一结果将为PM2.5暴露的毒性效应提供理论依据。