探讨PM2.5的暴露是否激活内质网应激诱导肺组织细胞凋亡及其对COPD大鼠的影响。
方法将40只健康的雄性SD大鼠[体质量为(200±20) g]按随机数字表法分为对照组(N组)、PM2.5组(P组)、COPD模型组(C组)、COPD＋PM2.5组(C＋P组)。采取熏烟联合两次气管内注入脂多糖(LPS)(200 μg/100 μl)法建造COPD大鼠模型，C＋P组在构建COPD模型基础上给予气管内注入PM2.5混悬液(5 mg/kg，体积0.25 ml/kg)，P组大鼠给予气管内注入等量PM2.5混悬液，N组给予气管内滴注相同体积生理盐水。模型建立结束后，检测各组大鼠的肺功能；行HE染色，观察各组肺组织病理学改变；TUNEL法测定肺结构细胞的凋亡程度；免疫组织化学检测肺组织中GRP78、ATF6和CHOP蛋白的表达；Real-time RT-PCR检测CHOP mRNA表达水平。
结果①肺功能：C＋P组FEV0.3/FVC(%)、呼气峰流速均较其余3组显著降低(P<0.05)，C组与P组及N组比较明显下降(P<0.05)，而P组与N组比较结果尚不能认为差异有统计学意义(P>0.05)。②HE染色：N组大鼠肺组织结构正常；P组肺组织结构基本比较完整，肺泡间隔破坏不明显，与N组比较，支气管管壁周围有明显的炎性细胞浸润；C组肺组织结构不完整，破坏明显，肺泡壁变薄、断裂，肺泡腔扩大，有的融合成肺大疱，支气管黏膜上皮细胞坏死、部分脱落，管壁周围有大量的炎性细胞浸润；C＋P组肺组织结构破坏程度较C组更加严重。③肺组织细胞凋亡：P组、C组、C＋P组细胞凋亡率均较N组升高(P<0.05)，其中C组凋亡率明显高于P组(P<0.05)，C＋P组较C组进一步升高(P<0.05)。④免疫组织化学：GRP78、ATF6和CHOP均主要表达于支气管上皮细胞、肺泡上皮细胞及血管内皮细胞，而前两者主要表达于胞浆内，后者主要表达于胞核内。N组肺组织中GRP78、ATF6和CHOP蛋白均无明显表达或极少量表达，而在P组、C组及C＋P组这三种蛋白的表达均较N组升高(P<0.05)，其中C组较P组均显著升高(P<0.05)，C＋P组较C组均进一步升高(P<0.05)。⑤Real-time RT-PCR结果：P组、C组及C＋P组CHOP mRNA表达含量均较N组增高(P<0.05)，其中C组较P组明显增高(P<0.05)，C＋P组较C组则进一步增高(P<0.05)。
结论PM2.5暴露可激活内质网应激途径诱导肺组织细胞凋亡，从而促进COPD加重和发展。