高温联合PM2.5暴露致COPD大鼠肺损伤的机制研究
[目的]研究高温及大气PM2.5暴露致慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)大鼠肺组织损伤的作用机制.[方法] 84只7周龄健康SPF级雄性Wistar大鼠随机分成对照组和COPD模型组,利用卷烟烟雾和气管内滴注脂多糖的方法建立COPD大鼠模型.对照组和COPD模型组行PM2.5气管滴注(0、3.2、12.8 mg/mL),然后暴露于高温(40℃)8h,每天1次,持续3d,同时选择20℃作为常温对照温度.末次染毒24h后,检测两组大鼠的最大吸气流量(peak inspiratory flow,PIF)和最大呼气流量(peak expiratory flow,PEF)等肺功能指标;HE染色制作肺组织病理切片;利用试剂盒测定COPD大鼠肺组织超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、诱导性一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、丙二醛(malonyldialdehyde,MDA)的含量;采用链霉素抗生物素蛋白-过氧化物酶连接法测定8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxydeoxyguanosine,8-OHdG)表达水平;采用蛋白质免疫印迹法分析血红素氧合酶(heme oxygenase,HO-1)的表达水平.采用析因分析法分析温度、PM2.5和COPD模型对肺功能的影响,以及温度、PM2.5对氧化应激指标的影响.[结果]高温状态下,对照组和COPD组大鼠经不同剂量PM2.5染毒,PIF和PEF均低于常温状态相应染毒剂量组(均P＜0.05);对于PIF,高温、PM2.5及COPD三者存在交互作用(F=7.585,P＜ 0.05).病理切片显示,COPD组大鼠肺损伤明显,尤其在高温和PM2.5暴露下变化较对照组更为明显.高温状态COPD组大鼠肺组织中iNOS含量在各PM2.5染毒剂量下均高于相应的常温状态COPD组(均P＜0.05);高温和PM2.5对MDA(F=1.779,P=0.183)、iNOS(F=0.128,P=0.880)及SOD(F=1.792,P=0.175)的影响不存在交互作用.此外,高温状态COPD组大鼠肺组织8-OHdG蛋白表达在0mg/mL和3.2mg/mLPM2.5染毒剂量组时高于相应剂量下的常温状态组(P＜0.05);而相同PM2.5剂量下,高温状态COPD组大鼠HO-1蛋白表达在0、12.8 mg/mL PM2.5染毒剂量下低于常温状态组(P＜0.05).[结论]高温状态下,COPD大鼠肺功能更易受PM2.5的影响,氧化/抗氧化系统失衡可能是高温和PM2.5联合暴露致COPD大鼠肺组织损伤的主要机制.
高温、PM2.5、慢性阻塞性肺疾病、氧化应激
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R122.2(环境卫生、环境医学)
国家自然科学基金项目41405108
2018-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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