空气细颗粒物诱导大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤

目的 探讨空气细颗粒物(fine particulate matter,PM2.5)导致大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞(RLE-6TN)损伤及相关机制.方法 采集潍坊市2020年大气中的PM2.5,用细胞培养液配成颗粒物混悬液.RLE-6TN细胞暴露于不同浓度(25、50、100、200和400μg/mL)颗粒物混悬液24 h,倒置显微镜观察细胞形态变化,用噻唑蓝法测定细胞活力;微板法测定细胞上清液中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)浓度;采用DCFH-DA、Annexin V-FITC/PI、JC-1探针法结合激光共聚焦检测荧光强度以确定细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)、细胞凋亡、线粒体膜电位水平;比色法测定细胞内总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和活性;Caspase-3 和Caspase-9试剂盒结合酶标仪检测细胞凋亡蛋白相对表达活力.采用单因素方差分析和皮尔逊相关分析比较各结果差异和相关性.结果 PM2.5可导致RLE-6TN细胞形态发生改变,细胞间隙变大,细胞活力降低,与对照组相比,各剂量组差异均有统计学意义(P＜0.05).≥50 μg/mL染毒组上清液中LDH浓度升高,其LDH浓度≥(377.82±29.84),与对照组(278.51±23.76)相比差异均有统计 学意义(P＜0.05).激光共聚焦检测细胞活性氧结果显示,≥50 μg/mL染毒组细胞内绿色荧光逐渐增强,其相对荧光强度≥(2.77±0.18),与对照组相比差异均有统计学意义(P＜0.05);细胞凋亡水平升高,与对照组相比差异有统计学意义(P＜0.05);细胞线粒体膜电位水平逐渐降低,≥25 μg/mL染毒组线粒体膜电位水平≤(4.22±0.45),与对照组(6.16±0.49)相比差异有统计学意义(P＜0.05)oPM2.5可导致细胞T-SOD和GSH水平降低,≥50 μg/mL染毒组细胞T-SOD和GSH水平分别≤(14.67±0.49)和≤(433.29±39.24),与对照组[(16.58±0.60)和(542.90±45.06)]相比显著降低(P＜0.05),MDA水平随着PM2.5浓度升高而上升,与对照组(1.15±0.19)相比,≥50μg/mL染毒组MDA水平≥(1.72±0.13),差异均有统计学意义(P＜0.05).≥100μg/mL染毒组细胞Caspase-3和Caspase-9活性水平升高,其活性水平分别≥(1.62±0.27)和≥(1.23±0.06),与对照组相比差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 一定浓度PM2.5暴露可诱导大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞发生氧化应激,膜电位降低,最终导致细胞凋亡.