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随着世界各国工业的发展、汽车保有量的增加,以及能源使用的不断增长,大气污染日趋严重,直接危害到人类的健康。NO2作为大气污染物之一,倍受人们关注。同时,随着人们生活环境以及生活方式的改变,癌症的发病率和死亡率也越来越高。目前,国内外许多流行病学研究已经证实了NO2暴露与肺癌的发病率有很强的相关性,但其机制并不十分明确,所以探讨NO2与肺癌发生的机制已经成为热点研究。大量研究表明,上皮-间质转化(EMT)的发生与细胞外基质(ECM)的降解在肿瘤起始、侵袭、转移和发展中起着重要的作用。本课题旨在探究NO2及其衍生物暴露对肺上皮细胞迁移侵袭的影响,并在此基础上探讨其可能的分子机制。1、在本课题中,我们首先建立小鼠NO2动态吸入暴露模型,分别用浓度为0、2.5和5.0 mg/m3的NO2对小鼠进行动态吸入暴露,研究NO2吸入暴露对小鼠肺上皮细胞迁移侵袭的影响,并在此基础上探讨抑制单酰基甘油酯酶(MAGL)在此过程中的作用:采用蛋白质免疫印迹技术,检测EMT标志蛋白E-钙粘蛋白(E-cadherin)和α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达水平;并用酶联免疫吸附法检测小鼠肺组织内硝酸盐和亚硝酸盐的含量以及MAGL催化反应的最终产物前列腺素E2(PGE2)的表达水平。结果表明,NO2吸入暴露后,小鼠肺组织硝酸盐和亚硝酸盐含量随NO2浓度升高而显著增加,且小鼠肺组织中α-SMA表达显著升高,E-cadherin表达量明显降低,说明NO2通过其体内代谢衍生物可诱导小鼠肺组织发生EMT;而MAGL抑制剂JZL-184使小鼠肺组织中PGE2含量升高,并且可使α-SMA和E-cadherin的表达恢复到正常水平,从而抑制NO2诱导小鼠肺组织发生EMT。2、我们进一步采用不同浓度NO2衍生物(浓度分别为0、10、30、100和300μM)对人肺癌上皮细胞A549进行染毒,研究NO2衍生物对A549迁移侵袭的影响,并在此基础上探讨抑制活性氧自由基(ROS)在此过程中的作用:采用Transwell技术观察A549侵袭迁移的能力;荧光实时定量RT-PCR技术,检测EMT标志蛋白E-cadherin和纤维连接蛋白(Fibronectin)以及ECM降解标志因子基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和金属蛋白酶2抑制剂(TIMP-2)的表达水平;并用DCF法检测A549内ROS的含量。结果表明,NO2衍生物可诱导人肺癌上皮细胞和人正常肺上皮细胞发生侵袭迁移,且A549细胞内Fibronectin和MMP-2的表达量显著升高,E-cadherin和TIMP-2的表达量显著降低,同时ROS的产生也显著升高;而抑制ROS的产生可使细胞内Fibronectin和MMP-2、E-cadherin和TIMP-2的表达恢复到正常水平,从而抑制NO2衍生物诱导的EMT的发生及ECM的降解。本研究确立了NO2及其衍生物暴露诱导肺上皮细胞侵袭迁移效应的发生,明确了抑制MAGL在NO2诱导小鼠肺上皮细胞发生EMT这一损伤中的保护作用,揭示了ROS参与NO2衍生物诱导人肺上皮细胞EMT的发生和ECM的降解,从而引发人肺上皮细胞的侵袭转移效应的发生,为研究肿瘤侵袭转移分子机制提供了实验依据。