【摘要】：目的本研究旨在初步探讨PM2.5组分中关键金属成分的鉴别与合成,同时应用脉络丛上皮细胞Z310探讨PM2.5金属组分对血脑脊液屏障(BCB)中调控单核细胞转运蛋白的影响。本研究将进一步阐明PM2.5中碳核和金属组分对神经损伤的贡献,同时本研究结果将丰富PM2.5致中枢神经系统炎症损伤的作用机制,以期为环境污染物的防治重点提供理论依据。方法1唐山市区PM2.5样品的采集和金属组分检测:应用中流量采样器(切割粒径Da50=(2.5±0.2)μm)采集大气中PM2.5,流速100L/min,时间24h。应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测PM2.5中铅(Pb)?锰(Mn)、砷(As)?铬(Cr)?镍(Ni)、硒(Se)、锑(Sb)、镉(Cd)、铊(Tl)、铍(Be)、汞(Hg)共11种金属和类金属的含量。2 PM2.5金属组分的制备:选取PM2.5中含量较高和/或毒作用较大的一种金属和炭黑进行PM2.5金属组分的制备。应用相应的金属盐溶液,按照PM2.5二级环境年平均限值,以及唐山市PM2.5中金属含量加权平均值2倍的比例,进行充分混合、旋转、蒸发、吹干。采用激光粒度仪和水接触角检测仪检测PM2.5金属组分的粒径、水接触角。应用扫描电镜观察颗粒物的表观形貌。3 PM2.5金属组分对脉络丛上皮细胞调控单核细胞透过的影响:对数生长期的大鼠脉络丛上皮细胞Z310随机分为对照组、铅染毒组(0.638μg/ml醋酸铅)、炭黑染毒组(9.899μg/ml炭黑)、炭黑+铅染毒组(10μg/ml炭黑+铅),染毒时间12h。应用CCK-8试剂盒检测颗粒物对细胞增殖或生长抑制的影响;应用Western Blot技术检测Z310细胞黏连蛋白ICAM-1、VCAM-1、MabCAM-1的表达和单核细胞趋化因子MCP-1、IL-8、MIP-3a的蛋白表达。结果1唐山市PM2.5中11种金属元素的检测结果:11种元素浓度随着月份的不同而变化,其中铅和锰的浓度高于其余9种金属元素,铅年均浓度232.23 ng/m~3,锰年平均浓度143.96 ng/m~3;其余9种元素年均浓度分别为砷8.67 ng/m~3、铬7.33 ng/m~3、镍4.84 ng/m~3、硒7.68 ng/m~3、锑2.39 ng/m~3、镉1.84 ng/m~3、铊2.26 ng/m~3、铍0.10ng/m~3、汞0.23ng/m~3。对11种金属元素按不同季节比较,铅、镉、砷的浓度变化存在的季节性差异,冬季浓度显著高于春夏秋三季(P0.05)。2 PM2.5铅组分制备比例:以炭黑和醋酸铅进行PM2.5中铅组分合成。根据PM2.5的二级环境年平均限值为35μg/m~(3,)和PM2.5中铅含量加权平均值的2倍计算得到铅+炭黑的合成比例为铅(464.46 ng)/炭黑(35μg)=1:75.36。3炭黑+铅和炭黑的表征情况:与炭黑相比,炭黑+铅的粒径和水接触角均无显著变化(P0.05)。炭黑+铅和炭黑两组颗粒物均为纳米级球状,分布均匀,结构松散,具有空隙结构。4炭黑+铅和炭黑染毒对Z310细胞存活率的影响:应用铅、炭黑和炭黑+铅处理脉络丛上皮细胞Z310 12小时后,细胞的存活率分别为96.7%、95.6%和86.8%。5炭黑和炭黑+铅染毒对Z310细胞黏连蛋白的影响:与对照组相比,炭黑单独暴露ICAM-1、VCAM-1和MadCAM-1蛋白表达明显增加(P0.05),铅染毒组ICAM-1表达明显增加,但VCAM-1和MadCAM-1蛋白表达均无显著变化(P0.05);与单独铅和炭黑染毒组比较,炭黑+铅联合染毒组ICAM-1、VCAM-1和MadCAM-1蛋白表达显著增加,差异有统计学意义(P0.05)。且铅和炭黑两影响因素对ICAM-1、VCAM-1和MadCAM-1蛋白表达均具有交互作用(F=1800.692,P0.001;F=73.301,P0.001;F=71.053,P0.001)。6炭黑和炭黑+铅染毒对Z310细胞单核细胞趋化因子表达的影响:与对照组相比,单独暴露于铅和炭黑,IL-8和MIP-3a的表达差异不明显(P0.05),铅染毒组和炭黑染毒组MCP-1蛋白表达显著升高(P0.05);与铅染毒和炭黑单独染毒组比较,铅+炭黑染毒组的MCP-1、IL-8和MIP-3a的蛋白表达均显著增加(P0.05)。在MCP-1、IL-8和MIP-3a蛋白表达中铅和炭黑两暴露因素均具有交互作用(F=11.638,P=0.009;F=1104.5,P0.001;F=2112.5,P0.001)。结论唐山市2017年PM2.5的金属组分中铅、锰浓度最为突出;其次为砷和镉;PM2.5中炭黑和铅颗粒物染毒对血脑脊液屏障中调控单核细胞进入中枢神经系统蛋白的损伤具有协同作用。图12幅;表10个;参考文献70篇
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R114;X513
【图文】：
华北理工大学硕士学位论文1.2.1 唐山市 PM2.5 中金属和类金属组分的解析和关键金属组分的确立采集唐山市 2017 年 1-12 月 PM2.5，采样有效滤膜共 320 份，按月份分组，应用ICP-MS 检测 11 种金属和类金属元素浓度，结果如下：1）唐山市 PM2.5 中铅、锰浓度高于其余 9 中元素，浓度范围在 50~350 ng/m3；其中 3~9 月铅浓度波动范围较小，浓度较为稳定，但从 9 月份开始，铅浓度持续升高，以 12 月、1 月和 2 月平均浓度最高，存在明显的季节性变化，冬季铅浓度（12月、1 月、2 月）铅浓度显著高于春夏秋三季（P<0.05）。详见图 1，表 2；1.2 结果
图 2 唐山市 PM2.5 中砷、铬、镍和硒含量Fig.2 As, Cr, Ni and Se content in PM2.5 in Tangshan表 3 唐山市不同季节 PM2.5 中砷、铬、镍、硒含量Table 3 As, Cr, Ni and Se content in different seasons PM2.5 in tangshan组别浓度（ng/m3）As Cr Ni Se春季 6.63±1.71 6.23±1.29 4.63±0.45 6.53±0.89夏季 8.26±1.27 7.79±1.82 4.41±0.45 7.64±0.99秋季 8.38±1.29 7.24±3.09 5.63±0.86 7.91±0.69冬季 11.42±1.74abc8.05±2.33 4.70±1.04 8.64±0.49F 5.191 0.391 1.566 3.722t 0.028 0.763 0.272 0.061
【参考文献】
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7 赵会新;杨辉;闫立成;蒋守芳;薛玲;赵海鹰;关维俊;庞淑兰;张艳淑;;染铅大鼠脉络丛中铜及铜转运蛋白的变化[J];中华劳动卫生职业病杂志;2014年11期
8 崔术楠;段莉琴;王若禺;邢宏义;彭海;;汞中毒致帕金森综合征1例报道[J];华中科技大学学报(医学版);2014年04期
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10 王苗苗;董亚楠;闫立成;曹福源;吕志伟;李清钊;张艳淑;;铅暴露对大鼠血脑脊液屏障通透性、分泌及转运功能的影响[J];中国药理学与毒理学杂志;2014年02期
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3 王先良;电焊工体内铅、镉、锰等金属水平与其神经系统改变的关系[D];安徽医科大学;2003年
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2732371
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