PM2.5对HaCaT细胞的损伤作用及机制研究

发布时间：2017-09-13 20:35

  本文关键词：PM2.5对HaCaT细胞的损伤作用及机制研究

  更多相关文章： 细颗粒物 HaCaT细胞 NF-κB PDTC 细胞凋亡

【摘要】：背景:近年来,颗粒物已成为我国大多数城市的首要污染物,是影响城市空气质量的主要因素。研究表明,长期暴露于大气颗粒物是人群呼吸道疾病发生的危险因素。而颗粒物在空气中的沉降与其粒径有关,粒径越小沉降速率越慢,越易被吸入体内。PM2.5粒径小,易被吸入体内沉积在肺泡中,直接影响肺的通气换气功能,使机体容易处在缺氧状态。PM2.5因其表面积较大,使细菌、病毒、有机物和重金属等有毒物质吸附在颗粒物表面进入肺深部,进一步加重对肺的损伤。面对雾霾等环境污染,人们往往首先关注其对于呼吸道的损伤,但事实上,环境污染因素对皮肤的损伤也不可忽视。皮炎、湿疹、痤疮、银屑病、色素性疾病及皮肤肿瘤等皮肤病以及皮肤老化等都与环境污染有关。以往的研究较多关注PM2.5对呼吸系统的影响,对其皮肤损伤作用的研究甚少。因此,本试验研究不同浓度的PM2.5对人永生化角质形成细胞(Ha Ca T)的损伤作用及其机制。目的:研究PM2.5对人永生化角质形成细胞(Ha Ca T)的损伤作用及NF-κB抑制剂PDTC对PM2.5致Ha Ca T细胞损伤作用的影响。方法:本研究收集了可吸入颗粒物中的PM2.5,并将其配制成不同浓度,然后用不同浓度的PM2.5与Ha Ca T细胞共孵育,采用MTT法测定细胞存活率,同时确定PM2.5的作用浓度及作用时间;给予一定浓度的PDTC干预,将Ha Ca T细胞分为四组:正常组、PM2.5组、PDTC组、PDTC+PM2.5组,应用DAPI染色方法检测细胞凋亡情况,TBA比色法测定细胞内丙二醛(MDA)含量,剂盒法检测细胞氧化指标ROS水平,SOD,GSH-px和CAT活性,ELISA法检测细胞上清中炎性因子IL-6和TNF-α的分泌水平,Western blot法检测Ha Ca T细胞中Bax,Bcl-2,TLR-2,TLR-4和NF-κB p65的蛋白表达情况。结果:1.PM2.5对Ha Ca T细胞存活率的影响:在一定范围内,Ha Ca T细胞的存活率随PM2.5浓度的增加而下降,浓度为200、400、800μg/ml组的细胞存活率明显低于正常组(P0.05),在PM2.5浓度相同时,培养24 h和48 h的Ha Ca T细胞存活率的差异无统计学意义。2.PM2.5对Ha Ca T细胞凋亡的影响:通过DAPI染色分析,正常组细胞产生较弱的蓝光,细胞核呈圆形,边缘清晰,染色均匀;PM2.5组细胞发生凋亡,产生较强蓝光,细胞核边缘不规则;PDTC组细胞形态和染色情况与正常组没有差别;PM2.5+PDTC组有少部分细胞产生较强蓝光。3.PM2.5对Ha Ca T细胞中MDA含量的影响:PM2.5组和PM2.5+PDTC组细胞中MDA含量显著高于正常组(P0.05),PDTC组和PM2.5+PDTC组细胞中MDA含量显著低于PM2.5组(P0.05),PM2.5+PDTC组细胞中MDA含量高于PDTC组,(P0.05)。4.PM2.5对Ha Ca T细胞中ROS水平的影响:PM2.5组和PM2.5+PDTC组细胞的ROS水平显著性高于正常组(P0.05),PDTC组和PM2.5+PDTC组细胞的ROS水平显著性低于PM2.5组(P0.05)。5.PM2.5对Ha Ca T细胞中SOD,GSH-Px和CAT活性的影响:PM2.5组和PM2.5+PDTC组细胞SOD,GSH-Px和CAT的酶活性低于正常组(P0.05),PDTC组和PM2.5+PDTC组细胞SOD,GSH-Px和CAT的酶活性显著高于PM2.5组(P0.05),PM2.5+PDTC组细胞SOD,GSH-Px和CAT的酶活性显著低于PDTC组(P0.05)。6.PM2.5对Ha Ca T细胞上清中IL-6和TNF-α分泌水平的影响:PM2.5组和PM2.5+PDTC组细胞上清中的IL-6和TNF-α的水平均显著性高于正常组(P0.05),PDTC组和PM2.5+PDTC组细胞上清中的IL-6和TNF-α的水平均显著性低于PM2.5组(P0.05)。7.PM2.5对Ha Ca T细胞中Bax和Bcl-2表达的影响:与正常组相比,PM2.5组和PDTC组细胞中Bax/Bcl-2比值显著升高,差异具有统计学意义(P0.05);与PM2.5组进行比较,PDTC组和PM2.5+PDTC组细胞中的Bax/Bcl-2比值显著降低,差异具有统计学意义(P0.05);与PDTC组相比,PM2.5+PDTC组细胞中Bax/Bcl-2比值显著降低,差异具有统计学意义(P0.05)。8.PM2.5对Ha Ca T细胞中TLR-2,TLR-4和NF-κB p65表达的影响:与正常组进行比较,PM2.5组和PM2.5+PDTC组细胞中的TLR-2蛋白表达水平显著性高于正常组,差异具有统计学意义(P0.05)。与PM2.5组进行比较,PDTC组和PM2.5+PDTC组细胞中TLR-2蛋白表达水平显著减少,差异具有统计学(P0.05)。与PDTC组进行比较,PM2.5+PDTC组细胞中TLR-2蛋白表达水平显著增加,差异具有统计学意义(P0.05)。与正常组进行比较,PM2.5组和PM2.5+PDTC组细胞中的TLR-4蛋白表达水平显著增加;PDTC组细胞中的TLR-4蛋白表达水平显著减少,差异有统计学意义(P0.05)。与PM2.5组比较,PDTC组和PM2.5+PDTC组细胞中TLR-4蛋白表达水平显著减少,差异具有统计学(P0.05)。与PDTC组相比,PM2.5+PDTC组细胞中的TLR-4蛋白表达水平显著增加,差异具有统计学(P0.05)。与正常组进行比较,PM2.5组和PM2.5+PDTC组细胞中的NF-κB p65蛋白表达水平显著增加;PDTC组细胞中的NF-κB p65蛋白表达水平显著减少,差异有统计学意义(P0.05)。与PM2.5组比较,PDTC组和PM2.5+PDTC组细胞中NF-κB p65蛋白表达水平显著减少,差异具有统计学(P0.05)。与PDTC组相比,PM2.5+PDTC组细胞中的NF-κB p65蛋白表达水平显著增加,差异具有统计学(P0.05)。结论:1.PM2.5能够降低Ha Ca T细胞的存活率,引起细胞凋亡。2.PM2.5能够对Ha Ca T细胞造成氧化损伤,而PDTC能够缓解这种损伤作用。3.PM2.5能够增加Ha Ca T细胞上清中炎性因子IL-6和TNF-α的分泌水平,造成炎性损伤,而PDTC能够降低这种损伤效应。4.PM2.5能够通过TLR-2和TLR-4受体的信号传导通路使NF-κB途径被激活,抑制NF-κB途径能够减轻TLR-2和TLR-4受体激活导致的细胞损伤。5.应用NF-κB抑制剂PDTC可以特异性抑制NF-κB的表达,在一定程度上减轻PM2.5对Ha Ca T细胞的损伤作用。
【关键词】：细颗粒物 HaCaT细胞 NF-κB PDTC 细胞凋亡
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R56;X513
【目录】：

• 前言4-5
• 摘要5-8
• abstract8-15
• 第1章 绪论15-27
• 1.1 雾霾天气概述15-19
• 1.1.1 雾霾形成的原因15-17
• 1.1.2 雾霾形成的分子机理17-18
• 1.1.3 雾霾的危害18-19
• 1.2 雾霾与疾病19-24
• 1.2.1 雾霾对皮肤疾病的影响19-21
• 1.2.2 雾霾对呼吸系统疾病的影响21-22
• 1.2.3 雾霾对心脑血管疾病的影响22-23
• 1.2.4 雾霾对免疫系统及其他疾病的影响23-24
• 1.3 TLR家族及NF-κB信号通路24-27
• 第2章 材料与方法27-35
• 2.1 实验材料27-29
• 2.1.1 主要仪器与设备27
• 2.1.2 主要试剂及配制27-29
• 2.2 实验方法29-35
• 2.2.1 PM2.5 的预处理29
• 2.2.2 HaCaT细胞的培养29-30
• 2.2.3 HaCaT细胞存活率测定30
• 2.2.4 Western blot法测定HaCaT细胞中蛋白的表达30-32
• 2.2.5 DAPI染色分析PM2.5 对HaCaT细胞凋亡的影响32
• 2.2.6 HaCaT细胞中MDA含量测定32-33
• 2.2.7 HaCaT细胞中ROS水平测定33
• 2.2.8 HaCaT细胞中SOD, GSH-Px和CAT活性测定33-34
• 2.2.9 ELISA法检测HaCaT细胞上清中炎性因子IL-6 和TNF-α分泌水平34
• 2.2.10 统计处理34-35
• 第3章 结果35-46
• 3.1 PM2.5 对HaCaT细胞存活率的影响35-36
• 3.2 PM2.5 对HaCaT细胞凋亡的影响36-37
• 3.3 PM2.5 对HaCaT细胞中MDA含量的影响37
• 3.4 PM2.5 对HaCaT细胞中ROS水平的影响37-38
• 3.5 PM2.5 对HaCaT细胞中SOD, GSH-Px和CAT活性的影响2438-40
• 3.6 PM2.5 对HaCaT细胞中炎性因子IL-6 和TNF-α分泌水平的影响40-41
• 3.7 PM2.5 对HaCaT细胞中Bax和Bcl-2 表达的影响41-42
• 3.8 PM2.5 对HaCaT细胞中TLR-2, TLR-4 和NF-κB p65表达的影响42-46
• 第4章 讨论46-52
• 4.1 PM2.5与氧化应激46-47
• 4.2 PM2.5与炎症反应47-48
• 4.3 PM2.5与细胞凋亡48
• 4.4 TLR2, TLR4和NF-κB与细胞损伤48-49
• 4.5 PDTC对NF-κB信号通路的影响49-52
• 第5章 结论52-53
• 参考文献53-65
• 作者简介65-66
• 致谢66

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本文编号：845756