城市道路周边大气超细颗粒物对体外培养神经细胞的毒性研究

发布时间：2017-06-10 23:03

  本文关键词：城市道路周边大气超细颗粒物对体外培养神经细胞的毒性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的我国城市空气污染问题日益严重,大气颗粒物中包含大量超细颗粒物(ultrafine particles, UFPs),以往流行病学研究提示,超细颗粒物与神经系统疾病存在关联,长期生活在颗粒物污染地区会导致认知功能的下降。城市道路附近空气中的UFPs浓度较高,与城市道路相关的职业人群比其他人群接触UFPs的时间更长、浓度更高,这类人群的中枢神经系统(CNS)更易受到UFPs的危害。本研究采集城市道路周边空气中的UFPs,对体外培养的人脑神经胶质瘤(U251)细胞进行染毒,观察不同浓度下UFPs对U251的细胞毒性,并从细胞氧化应激水平、线粒体功能、细胞凋亡水平这几方面初步探讨UFPs对CNS的毒作用机制,为城市道路空气污染对相关职业人群及其他密切接触人群CNS影响的研究提供实验依据及理论参考。方法1.UFPs采集在某市机动车流量较大的交通干道旁设置采样点,使用DLPI-30撞击式多级颗粒物采样器采集UFPs。2.UFPs悬浮液的制备称取适量UFPs放于玻璃瓶中,高压蒸汽灭菌(121℃,30min),烘干后加入适量培养基,配制成终浓度为640μg/ml的母液,临用前超声30min使UFPs充分混悬,用培养基逐级稀释至染毒所需浓度。3.CCK-8法检测细胞存活率U251细胞经UFPs染毒48h后,加入CCK-8试剂,充分混匀。37℃孵育60min后于酶标仪450nm处测定吸光度,实验重复三次。4.氧化应激指标的测定U251细胞经UFPs染毒48h后,利用专用检测试剂盒分别测定细胞T-SOD活力、GSH含量、总抗氧化能力(T-AOC)和MDA含量。5.线粒体膜电位(MMP)测定采用JC-1法测定U251细胞内线粒体膜电位,分别使用荧光显微镜、酶标仪观察检测染毒前后荧光强度的变化,根据各剂量组红绿荧光强度比值,测定其线粒体内膜去极化程度。6.ATP含量的测定U251细胞经UFP s染毒48h后,利用专用检测试剂盒检测细胞内ATP含量。7.细胞凋亡的检测用流式细胞仪Annexin V-FITC/PI双染色法检测不同浓度UFPs作用48h后对U251细胞凋亡水平的影响。结果1. UFPs对U251细胞存活率的影响随着UFPs浓度的增加,细胞存活率逐渐降低。与0μg/m1剂量组比较,各剂量组细胞存活率均降低,差异有统计学意义(P0.05)。2. UFPs对U251细胞氧化应激水平的影响UFPs作用于U251细胞48h后,各剂量组氧化应激指标均有改变。与0μg/ml剂量组相比,20μg/ml、40μg/m1剂量组T－AOC含量降低；10μg/ml、20μg/ml、40μg/ml剂量组T-SOD含量降低,MDA含量升高；差异均有统计学意义(P0.05)。与0μg/ml剂量组相比,各剂量组GSH含量有下降趋势,但差异无统计学意义(P0.05)。3. UFPs对U251细胞线粒体膜电位的影响UFPs作用于U251细胞48h后,荧光显微镜下观察到线粒体膜电位发生改变。随着UFPs浓度的增加,线粒体膜电位逐渐降低,与0μg/ml剂量组相比,10μg/ml剂量组线粒体膜电位无明显变化；20μg/ml、40μg/m1剂量组线粒体膜电位显著降低(P0.05)。4. UFPs对U251细胞ATP含量的影响随着UFPs浓度的升高,细胞内ATP含量逐渐降低。与0μg/ml剂U量组比较,仅40μg/m1剂量组具有统计学意义(P0.05)。5. UFPs对U251细胞凋亡的影响UFPs作用于U251细胞48h后,各剂量组随着UFPs浓度的增加,细胞凋亡率逐渐提高；20μg/ml、40μg/m1剂量组细胞凋亡率与0μg/ml剂量组比较分别增加了1.6%和6.85%,且差异均具有统计学意义(P0.05)。各剂量组早期细胞凋亡率普遍高于晚期细胞凋亡率,二者均随UFPs浓度的升高而升高；与0μg/m1剂量组比较,20μg/ml、40μg/m1剂量组的早期细胞凋亡率显著升高(P0.05)；而晚期细胞凋亡率只有40μg/m1剂量组显著升高(P0.05)。结论1. UFPs可降低U251细胞的存活率,引起细胞内氧化应激水平的升高,线粒体膜电位降低,ATP含量降低,且诱导细胞凋亡率升高。2. UFPs对神经细胞产生毒性作用的机制可能与氧化应激反应增强、线粒体损伤以及细胞凋亡水平升高有关。
【关键词】：超细颗粒物 中枢神经系统 氧化应激 线粒体膜电位 三磷酸腺苷 细胞凋亡
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R122
【目录】：

• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-13
• 符号说明13-15
• 前言15-23
• 材料与方法23-34
• 结果34-41
• 讨论41-48
• 结论48-49
• 参考文献49-57
• 致谢57-58
• 攻读学位期间发表的论文58-59
• 附表59

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 屈成锐;赵长遂;段伦博;李英杰;;燃煤超细颗粒物形成机理及其控制的研究进展[J];热能动力工程;2008年05期

2 ;含超细颗粒物废水的处理[J];重庆环境保护;1987年04期

3 张浩;刘胜荣;曹晓强;;燃烧源超细颗粒物及其排放控制研究进展[J];江苏环境科技;2007年05期

4 陈厚涛;赵兵;徐进;沈湘林;;燃煤飞灰超细颗粒物声波团聚清除的实验研究[J];中国电机工程学报;2007年35期

5 韩洪森;刘胜荣;;燃烧源超细颗粒物的研究现状及展望[J];山西建筑;2008年02期

6 王芬娟;方栋;李红;Costabile Francesca;;大气超细颗粒物观测和扩散模拟研究进展[J];环境污染与防治;2010年02期

7 李林;董勇;崔琳;张立强;马春元;;荷电水雾脱除超细颗粒物的研究进展[J];化工进展;2010年06期

8 朱春;张旭;;车用柴油机排放细颗粒物和超细颗粒物特征与人体健康效应[J];环境与健康杂志;2010年06期

9 倪洋;涂星莹;朱一丹;郭新彪;邓芙蓉;;北京市某地区冬季大气细颗粒物和超细颗粒物污染水平及影响因素分析[J];北京大学学报(医学版);2014年03期

10 徐杰英,刘晶,郑楚光;燃烧源超细颗粒物的研究进展[J];煤炭转化;2003年04期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 梁峰;李超;赵金镯;蒋蓉芳;林俊;刘卫;金婵;宋伟民;张桂林;李燕;;~(59)Fe标记的纳米颗粒物从大鼠肺部的渗透过程[A];第九届全国气溶胶会议暨第三届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集[C];2007年

2 刘晓宇;王玮;高志芳;徐丹丹;马欢;解淑艳;廖云飞;;大同第二热电厂锅炉排放超细颗粒物浓度及其分布特征研究[A];第九届全国气溶胶会议暨第三届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集[C];2007年

3 高健;王韬;王文兴;;中国城市大气超细颗粒物浓度及粒径分布研究[A];中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集[C];2006年

4 刘忠;刘含笑;李怀亮;冯新新;邢振中;胡满银;高香林;;超细颗粒物湍流聚并理论与数值模拟[A];第十四届中国电除尘学术会议论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 记者 王海蕴;燃煤污染排放控制技术实现新突破[N];中国高新技术产业导报;2009年

2 亦菲;燃煤污染排放控制技术实现新突破[N];中国知识产权报;2009年

3 记者 赵卫祥;“超细颗粒物PM2.5聚并器装置研发”在我市通过鉴定[N];长治日报;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张克婷;城市道路周边大气超细颗粒物对体外培养神经细胞的毒性研究[D];山东大学;2016年

2 张运焦;超细颗粒物涡聚并碰撞的机理研究[D];华北电力大学(北京);2016年

3 徐斌;室内超细颗粒物的运动分布模型的研究[D];天津大学;2007年

4 屠晓栋;发动机排放与城市道路超细颗粒物特性研究[D];上海交通大学;2007年

5 李怀亮;燃煤超细颗粒物聚并数值模拟研究[D];华北电力大学;2013年

6 张凯;超细颗粒物微观团聚机理数植模拟研究[D];华中科技大学;2009年

7 张凯;超细颗粒物微观团聚机理数值模拟研究[D];华中科技大学;2009年

8 刘加勋;燃煤飞灰化学团聚实验研究及机理分析[D];哈尔滨工业大学;2008年

9 陈俊;燃煤超细颗粒物团聚的实验研究[D];华中科技大学;2005年

10 陈富华;燃煤超细颗粒物化学团聚理论及系统设计研究[D];华中科技大学;2012年

  本文关键词：城市道路周边大气超细颗粒物对体外培养神经细胞的毒性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：440177