杭州市中心城区大气PM2.5暴露致大鼠肺部损伤作用研究

目的:探讨杭州市中心城区大气细颗粒物(PM2.5)对大鼠肺部的损伤及其对内质网应激通路的激活作用.方法:在杭州中心城区采用大容积空气颗粒物采样器将PM2.5颗粒采集于石英纤维滤膜上,将收集的PM2.5洗脱于超纯水中,再经真空冰冻干燥处理.将24只雄性SD大鼠随机分为3组:空白对照组,PM2.5低剂量组(5mg/kg BW)和高剂量组(25 mg/kg BW).采用气管滴注法进行染毒,每周1次,连续染毒4周.末次染毒24 h后麻醉动物,取左肺行HE染色,观察肺组织病理学改变.以化学比色法检测右肺肺泡灌洗液(BALF)中总抗氧化能力(T-AOC)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和乳酸脱氢酶(LDH)活性,ELISA法测定BALF中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)和白介素-6(interleukin-6,IL-6)水平.Western blot法检测肺组织中内质网应激标志物葡萄糖调节蛋白78 (GRP78)表达、磷酸化蛋白激酶受体样内质网激酶(PERK),磷酸化真核细胞翻译起始因子2α (eIF2α),C/EBP同源蛋白(CHOP),肌醇依赖酶1α (IRE1α),X盒结合蛋白1(XBP1)蛋白的水平.结果:与空白对照组相比,低剂量和高剂量PM2.5染毒均能导致大鼠肺部出现明显的肺泡壁增厚、肺泡腔缩小、间质增生和炎细胞浸润,且随着染毒剂量增加组织损伤加重.PM2.5染毒组大鼠BALF中T-AOC含量和SOD活性呈剂量依赖性下降(P＜0.05);而BALF中的LDH活性则呈剂量依赖性上升(P＜0.05).PM2.5染毒导致大鼠肺部促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的释放呈剂量依赖性增加(P＜0.05).高剂量PM2.5染毒组大鼠肺组织中GRP78、磷酸化PERK (p-PERK)、磷酸化eIF2α(p-eIF2α)、CHOP、IRE1α和剪切型X盒结合蛋白1(XBP1-S)表达显著升高,而未剪切型XBP1 (XBP1-U)表达明显下降.结论:杭州市中心城区PM2.5染毒可引起大鼠肺部的炎性损伤,上述损伤可能与肺部氧化应激和内质网应激通路的激活相关.