温石棉通过活性氧激活线粒体通路诱导A549细胞凋亡的机制研究

探讨活性氧(reactive oxygen species,ROS)在温石棉激活线粒体通路诱导A549凋亡中的作用。采用不同浓度温石棉粉尘染毒人肺上皮细胞(A549)后,MTT法检测细胞存活率,流式细胞术检测ROS抑制剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC)预处理前后的细胞凋亡率、胞内ROS水平及线粒体膜电位,Western Blot法检测各组细胞半胱天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)、p53蛋白表达水平。实验结果显示,温石棉可降低A549细胞存活率,呈现时间-剂量效应关系;NAC可显著减少胞内ROS水平、阻止线粒体膜电位下降,并下调caspase-3、p53蛋白的表达水平,抑制部分细胞凋亡的发生。表明ROS可通过诱导p53蛋白过表达,激活线粒体凋亡通路,诱导A549细胞发生凋亡。     

PM2.5降尘对A549细胞线粒体氧化损伤的影响

将不同浓度PM_(2.5)降尘作用于A549细胞后,利用MTT法检测其存活率,W-G染色观察细胞形态,荧光探针法检测细胞ROS和MMP相对水平,以探讨PM_(2.5)降尘对A549细胞线粒体氧化损伤的影响及作用机制。结果显示,经12. 5μg/m L的PM_(2.5)降尘作用A549细胞3 h后,细胞存活率为(81. 77±6. 15)%,并随作用浓度及时间增加呈递减趋势。PM_(2.5)染毒后可观察到细胞形态不规则,胞膜溶解破坏,细胞微核出现。PM_(2.5)降尘作用于细胞24 h后,胞内ROS相对含量随暴露浓度增加呈递增趋势,细胞MMP相对水平随染毒浓度增加而降低,且胞内ROS和MMP两者间存在显著相关关系(R2=0. 878)。提示PM_(2.5)降尘处理A549细胞后可通过刺激ROS的产生,诱导细胞MMP下降,造成细胞线粒体氧化损伤。     

大气矿物质PM10～2.5生物活性与生态毒性效应研究进展

介绍了构成空气污染的最主要来源大气矿物质颗粒物PM10～2.5。通过分析PM对生物体内细胞的各种生化作用、自由基及尘载微生物毒性的研究,结合动物实验和流行病学调查,阐述PM的危害机理。指出目前对PM2.5以及更细的颗粒物如纳米物质的生物活性与效应研究较少,未把PM自身特性的生物响应纳入研究内容,尚未建立细颗粒物对生物机体(如微生物和低等植物)危害的总体结果与评价;今后应从界面反应等多因子重点揭示其毒理学机理,以多学科对PM生物活性和生态毒性进行深入研究。     

纤粒矿物粉尘体外细胞毒性研究

采用体外细胞培养技术,观察兔肺泡巨噬细胞死亡率,用丙二醛（ＭＤＡ）的含量变化、乳酸脱氢酶（ＬＤＨ）及超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）的活性变化来评价来自１２个矿６床的６种矿物的１２种结晶习性的矿物粉尘的细胞毒性,探讨其使巨噬细胞受损的机制。结果显示：沸石、硅灰石无细胞毒性,而其他的纤维状及片粒状矿物粉尘则表现出不同程度的细胞毒性,说明矿物粉尘的细胞毒性与矿物粉尘的形态有一定关系,但主要由矿物粉尘的特性所决     

正常菌与可吸入矿物细颗粒作用致突变性研究

采用Ames试验分别对蒙脱石、石英、方解石、钠长石4种可吸入矿物细颗粒及其与大肠杆菌、表皮葡萄球菌相互作用48 h后的混悬液作为受试物进行检测,分析IMG是否具有致突变性,及其与人体正常细菌群作用后,IMG/正常菌复合体是否有致突变性毒力改变。结果显示石英以及石英/大肠杆菌复合体对TA98、TA100菌株Ames试验呈阳性反应;石英/表皮葡萄球菌复合体对TA98菌株Ames试验呈阳性反应;而蒙脱石、方解石、钠长石纯矿及其与正常菌作用后的复合体Ames试验结果均为阴性。结果表明石英具有直接致突变作用;石英与正常菌菌作用后复合体依然具有致突变性,但石英表现出的碱基置换突变作用在与表皮葡萄球菌作用后消失,其机制有待进一步研究。     

4种天然温石棉致大鼠肺损伤及对HO-1和HSP-70的影响

探讨了我国四大矿区天然温石棉致大鼠肺部损伤作用及肺组织中HO-1和HSP-70的表达差异。从我国四大天然矿区采集4种天然温石棉,用扫描电镜、红外光谱和X射线荧光光谱分析其粉尘形貌、表面活性基团和化学组分。将90只初断乳SPF级Wistar大鼠,随机分为5组(甘肃阿克塞、青海茫崖、四川新康、陕西陕南温石棉组和生理氯化钠溶液阴性对照组),用2. 0 mg/m L温石棉粉尘悬液0. 5 m L(1次/月)对大鼠非暴露式气管内滴注染毒。于1、6、12个月分批处死大鼠6只,测定支气管肺泡灌洗液(BALF)中的乳酸脱氢酶(LDH)、碱性磷酸酶(AKP)和总蛋白(TP)含量,采用qRT-PCR检测肺组织中血红素氧化合酶1(HO-1)和热休克蛋白70(HSP-70) mRNA表达水平,采用western blot检测肺组织中HO-1和HSP-70蛋白表达水平。结果显示,阿克塞、茫崖和新康温石棉组LDH及各温石棉组AKP和TP在各时间点均比阴性对照组高(P 0. 05),且随染毒时间延长呈上升趋势(P 0. 05)。染毒1月时,各染毒组HO-1、HSP-70 mRNA和HO-1、HSP-70蛋白表达量比阴性对照组高(P 0. 05);染毒6月时,各染毒组比阴性对照组高,阿克塞和陕南温石棉组低于茫崖和新康温石棉组(P 0. 05);染毒12月时,阿克塞和陕南温石棉组高于茫崖和新康温石棉组(P 0. 05),茫崖和新康温石棉组低于阴性对照组。     

我国四大矿区温石棉粉尘诱导A549细胞凋亡和周期阻滞的对比研究

通过FT-IR和XRD对四川新康、陕西陕南、甘肃阿克塞和青海茫崖四大矿区温石棉的物相成分、谱学特征进行测试分析,利用MTT法、流式细胞术检测了4种温石棉纤维粉尘染毒A549细胞后的细胞存活率、凋亡率和细胞周期分布,比较和探讨了四大矿区温石棉纤维粉尘抑制细胞增殖能力的大小及其对细胞凋亡和周期阻滞的影响。研究结果显示,四大矿区温石棉的主要物相是斜纤蛇纹石,新康温石棉成分比其他3种温石棉的复杂,阿克塞和茫崖温石棉的成分相似;四大矿区的温石棉化学基团基本相同,阿克塞和茫崖温石棉纤维的表面结构较陕南和新康温石棉的完善。4种温石棉均能不同程度地抑制A549细胞增殖,诱导细胞凋亡和周期阻滞:茫崖组凋亡率最大(22. 56±2. 56)%,陕南组凋亡率最小(19. 57±3. 07)%;细胞周期阻滞均以G2/M期阻滞为主,新康、陕南、阿克塞和茫崖组处于G2/M期细胞比例分别增加8. 90%、8. 58%、9. 13%和10. 44%。4种温石棉导致细胞凋亡和周期阻滞的能力:茫崖新康阿克塞陕南。     

基于多次非暴露式气管滴注的染毒法研究温石棉致大鼠肺损伤的作用

温石棉是一种安全性存在争议的石棉,合理可行并且能够真实反映其暴露致病过程的染毒方法对深入研究其致病机理有着重要意义。本文采用多次非暴露式气管滴注的染毒方法对雄性Wistar大鼠分别进行不同浓度温石棉悬液的染毒,在染毒1、3和6个月后记录体重和肺脏器系数,观察肺组织大体及苏木素-伊红(HE)染色的病理形态,对支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞总数进行分类计数,并测定总蛋白(TP)、乳酸脱氢酶(LDH)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)的含量。结果表明,多次滴注的方式大鼠死亡率较低,并且每次滴注后能够苏醒的大鼠没有死亡发生;随着四川新康温石棉染毒时间的延长和染毒剂量增加,大鼠体重增长缓慢,肺脏器系数升高,肺大体出现水肿、肉芽肿、萎缩实质化,HE染色观察则表现为炎性细胞增多、肺泡结构遭到破坏以及出现纤维化;随着染毒时间的延长,支气管肺泡灌洗液(BALF)中的白细胞总数、中性粒细胞和淋巴细胞百分比呈上升趋势,巨噬细胞百分比呈下降趋势,TP、LDH、ACP和AKP均表现为上升的趋势,并呈现一定的剂量-效应关系。综上所述,多次非暴露式气管滴注方法可用于模拟温石棉慢性暴露的致病过程,四川新康温石棉可以通过破坏巨噬细胞、肺泡上皮细胞及肺泡上皮-毛细血管屏障造成大鼠的肺损伤。     

可吸入矿物细颗粒物与微生物的相互作用

矿物细颗粒物和微生物个体都是大气颗粒物(PM)重要组成部分,它们在形态、共生关系和空气动力学行为上均有高关联度.本文对可吸入颗粒物(IP)和可吸入矿物细颗粒(IMG)的颗粒特性、自由基和生物活性、IP和IMG与微生物相互作用效果的研究现状做了阐述,指出大气颗粒物与微生物的相互作用的重要性.提出今后应重点研究可吸入矿物细颗粒物的环境化学与微生物作用行为,研究IMG-微生物体系近尺寸作用体系中的尺寸效应、界膜作用等对矿物颗粒物表面形态、表面电性、表面基团及自由基等的影响,分泌蛋白质与相变、元素变价、溶解(络合)的关系以及由此引起的颗粒物活性和生物毒性的变化等.     

3种硅酸盐矿物粉体对V79和A549细胞的遗传毒性

通过噻唑蓝(MTT)比色法、微核试验、单细胞凝胶电泳实验(SCGE),检测了3种硅酸盐矿物粉体(绢云母、石英、钠长石)对V79和A549细胞存活率、微核及DNA损伤的影响,比较和探讨了3种硅酸盐矿物粉体细胞遗传毒性的差异。研究结果表明,3种硅酸盐矿物粉体均不同程度抑制细胞增殖,诱发细胞染色体和DNA损伤,作用大小顺序均为绢云母石英钠长石,且对V79细胞的增殖抑制率和DNA损伤率均明显强于A549细胞,推测一定浓度范围内的硅酸盐矿物粉体对细胞遗传物质的稳定性可能存在影响,对人体可能具有遗传毒性。