猪舍空气细颗粒物对猪肺泡巨噬细胞精氨酸代谢和糖酵解的影响

摘要：

[目的]本试验旨在探究猪舍空气细颗粒物(PM2.5)对猪肺泡巨噬细胞极化相关的精氨酸代谢和糖酵解以及TLR4-NF-κB信号通路的影响.[方法]选用猪肺泡巨噬细胞系(3D4/21)作为细胞模型,设置不同质量浓度(0、25、50 和 100 μg·mL-1)的PM2.5和不同处理时间(4、8、12、16、20和24 h)处理细胞,收集细胞测定精氨酸代谢、糖酵解以及TLR4-NF-κB信号通路相关指标.[结果]PM2.5处理细胞12h后,细胞上清液中一氧化氮(NO)浓度随PM2.5处理浓度的升高而逐渐上升,当PM2.5浓度大于50 μg·mL-1时,NO浓度极显著升高(P＜0.01).以50 μg·mL-1 PM2.5处理细胞培养不同时间,发现PM2.5处理 16h内细胞上清液中NO浓度逐渐升高;随着细胞处理时间的延长,PM2.5对细胞的影响逐渐减轻.此外,不同浓度PM2.5处理12 h,细胞内精氨酸酶活性降低,其中,50 μg·mL-1 PM2.5处理组与对照组相比差异极显著(P＜0.01).同时,随着PM2.5浓度的升高,细胞内乳酸生成量/葡萄糖消耗量(L/G)值升高(P＜0.05),标志着细胞内葡萄糖向乳酸转化的比率增高,糖酵解相关基因GLUT-1 和GAPDH mRNA表达水平显著提高(P＜0.05);100 μg·mL-1 PM2.5 处理显著提高了细胞内IL-1β mRNA表达水平(P＜0.01);50 μg·mL-1 PM2.5处理后M2巨噬细胞标志物CD206 mRNA表达水平显著降低(P＜0.05),100 μg·mL-1 PM2.5 显著增加细胞TLR4和MyD88 mRNA表达水平(P＜0.05)和p-p65蛋白表达水平(P＜0.05),激活TLR4-NF-κB信号通路.[结论]猪舍空气PM2.5能够诱导猪肺泡巨噬细胞发生炎症反应,促进细胞内精氨酸和葡萄糖代谢向M1表型特征的代谢转换.

关键词：细颗粒物(PM2.5)、猪肺泡巨噬细胞、巨噬细胞极化、精氨酸代谢、糖酵解、p-p65 蛋白

所属期刊栏目：46

分类号：X513(大气污染及其防治)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：747-755