维生素E对臭氧暴露诱发小鼠急性肺部损伤的保护机制

发布时间：2019-03-07 12:11

【摘要】：目前,随着汽车保有量及工业排放的增加,近地面的臭氧(O3)已成为中国主要的空气污染物之一,研究表明臭氧污染会对人类的身体健康产生不利影响,尤其是会给人类的呼吸系统带来严重威胁。同其他大气污染物一样,臭氧也来源于人类活动,如汽车排放的尾气、石化燃料废气的排放等。臭氧即我们所熟知的棕色气体光化学烟雾的主要成分,它是汽车等排放的氮氧化物在紫外光照条件下转化生成的一种低空大气污染物。由于臭氧分子结构的特殊性,它具有强氧化性,几乎能与任何生物组织反应。当暴露于臭氧时,首先会导致肺功能减弱和组织损伤。对于气喘病、肺气肿和慢性支气管炎等肺部患者来说,臭氧对他们的危害更为显著。因此本研究通过设置不同程度的臭氧暴露,来探究臭氧的毒性效应浓度,并通过氧化损伤阻断剂VE的使用探究臭氧诱导肺部炎症的机制,为今后臭氧的防治提供重要的实验依据。本研究主要集中探究维生素E减轻小鼠肺部氧化损伤水平的可能性分子机制:是否会通过促进细胞质中Keap1与Nrf2的解离,进而使Nrf2进入细胞核中启动一系列抗氧化基因,如NQO-1、HO-1等的表达,从而使小鼠肺部氧化损伤的水平降低,达到减轻小鼠肺部损伤的作用。本实验通过观察肺组织病理学切片(HE染色)、肺泡灌洗液细胞计数(Bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中炎症细胞的数量(淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞)以及肺功能的测定来评价臭氧的暴露对小鼠肺部的影响。同时通过检测小鼠肺组织氧化应激指标,包括丙二醛(MDA)与谷胱甘肽(GSH),炎症指标包括Th2性细胞因子:白介素-4(IL-4)、白介素-5(IL-5)、白介素-13(IL-13);Th1型细胞因子:γ-干扰素(IFN-y);免疫球蛋白E(IgE)与肥大细胞的含量;胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)以及核转录因子(Nrf2)、醌氧化还原酶(NQO-1)、血红素氧合酶1(HO-1)来探究VE减轻臭氧暴露后小鼠肺部损伤的可能性机制。实验数据显示,与生理盐水组相比,中高浓度臭氧暴露组(0.5ppm,1.0ppm)肺部氧化应激水平升高,MDA含量升高,GSH含量下降;血清IgE含量上升;炎性细胞因子IL-4、IL-5、IL-13的表达水平显著增加,IFN-γ的表达水平显著减小,TSLP表达水平增加,Th1/Th2免疫平衡被打破并向Th2方向移动;同时,小鼠BALF中淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜中性粒细胞的细胞数目增多,HE染色显示气道重塑,胶原沉积,粘液分泌增多;肺功能测定小鼠吸气、呼气阻力均上升,肺顺应性下降。高浓度臭氧暴露组腹腔注射VE后能够通过Nrf2、NQO-1及HO-1表达的上调有效减轻这些影响,降低肺组织的病理学损伤,减弱气道高反应性(airway hyperresponsiveness,AHR)的发生。本项研究表明,大于0.05 ppm的臭氧暴露可以诱导由氧化应激介导的小鼠肺部炎症的发生,加入抗氧化剂VE后小鼠的氧化应激水平降低,肺部炎症水平也有显著减轻,且Nrf2通路相关抗氧化基因表达量上调,说明Nrf2通路是VE保护臭氧诱导的小鼠肺部炎症的可能机制之一,VE可以作为一种保护剂减弱臭氧对肺部造成的不良影响。
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【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R994.6

【参考文献】