不同地區(qū)顆粒物毒性的比較實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著珠江三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，空氣污染亦日益嚴(yán)重，由此引發(fā)了一種災(zāi)害性氣候，稱為大氣灰霾現(xiàn)象，并且有逐年增加的趨勢(shì)。目前，灰霾天氣的研究多關(guān)注此類天氣形成的原因，而灰霾天氣對(duì)人群健康的研究少見(jiàn)報(bào)道?；姻蔡鞖庵饕憩F(xiàn)在空氣質(zhì)量和能見(jiàn)度降低，而能見(jiàn)度又與空氣顆粒物濃度有關(guān)。大氣顆粒物是一種復(fù)雜的混合物，其化學(xué)成分取決于不同地區(qū)尤其工業(yè)和地理環(huán)境。不同地區(qū)來(lái)源顆粒物的毒性，尤其系統(tǒng)地比較研究，國(guó)外有一些報(bào)道，國(guó)內(nèi)還比較少。因此

2、，本文采集該地區(qū)4個(gè)城市大氣的PM2.5顆粒物，通過(guò)體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)比較不同地區(qū)顆粒物的毒性，并探討顆粒物毒作用的可能機(jī)制。
　　 第一部分 不同地區(qū)顆粒物對(duì)人血管內(nèi)皮細(xì)胞毒性的體外實(shí)驗(yàn)研究
　　 目的：比較不同城市顆粒物對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的毒性，并探討其作用機(jī)制。
　　 方法：采集廣州、東莞、深圳和肇慶4個(gè)城市的大氣顆粒物PM2.5。試驗(yàn)細(xì)胞為人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞。將顆粒物分別以10、50、100、200、300μg/m

3、l劑量染塵，作用于細(xì)胞24h，測(cè)定細(xì)胞NO釋放量、SOD活性、LDH漏出量及細(xì)胞存活率（MTT）。以肇慶作為對(duì)照，觀察PM2.5對(duì)各指標(biāo)的影響。經(jīng)劑量與指標(biāo)回歸分析，試圖以斜率評(píng)價(jià)顆粒物的相對(duì)毒性。
　　 結(jié)果：各城市顆粒物致細(xì)胞NO釋放量和LDH漏出量隨劑量增加而升高，SOD活性和細(xì)胞存活率隨劑量升高而降低（P均<0.05），呈明確的劑量-效應(yīng)關(guān)系。在地區(qū)間，廣州和深圳PM致NO釋放量在高劑量時(shí)明顯高于肇慶（P＜0.05）。廣

4、州、東莞和深圳PM致SOD活性降低的程度在各劑量組均比肇慶更嚴(yán)重（P<0.05）。深圳PM致LDH釋放量明顯高于肇慶，廣州、東莞在高劑量時(shí)高于肇慶地區(qū)（P<0.05）。廣州、深圳顆粒物致細(xì)胞死亡率高于肇慶（P<0.05）?；貧w表明，廣州PM在致LDH漏出和細(xì)胞死亡毒性為最高，深圳PM在NO釋放和SOD活性降低毒性最高，而肇慶PM在NO、SOD、LDH的細(xì)胞毒性處最低水平。NO釋放量、LDH漏出量與MTT呈負(fù)相關(guān)，SOD活性與MTT為正相

5、關(guān)（P均<0.01）。
　　 結(jié)論：廣州、東莞、深圳地區(qū)的大氣顆粒物對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的毒性作用大于對(duì)照地區(qū)，似乎與灰霾天氣有關(guān)。不同城市顆粒物的細(xì)胞毒性表現(xiàn)不一。NO、SOD、LDH與細(xì)胞死亡有密切關(guān)系，氧化應(yīng)激損傷可能是其作用機(jī)制。
　　 第二部分 不同地區(qū)顆粒物毒性的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究
　　 目的：采用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)比較不同地區(qū)顆粒物的毒性作用，并從氧化應(yīng)激和炎癥損傷兩方面探討顆粒物的毒作用機(jī)制。
　　 方法：采集

6、廣州、東莞、深圳和肇慶4個(gè)城市的大氣顆粒物PM2.5作為受試物。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為雄性SD大鼠，分為3個(gè)劑量組，另設(shè)對(duì)照組，每組7只動(dòng)物。采取一次性氣管滴注的方式，分別以10 mg/kg、3 mg/kg和1mg/kg 3個(gè)劑量染塵動(dòng)物，對(duì)照組氣管滴注等量生理鹽水。根據(jù)染塵后作用的時(shí)間長(zhǎng)短，分為染塵后48h和28d兩組。實(shí)驗(yàn)期間觀察動(dòng)物的一般狀況，每周稱重一次。分別于染塵后48h、28d處死動(dòng)物，取心臟、肺臟、肝臟、腎臟和脾臟稱重，分別計(jì)算臟器系

7、數(shù)。收集支氣管肺泡灌洗液和血清。檢測(cè)灌洗液中TP、LDH、SOD和炎性因子（IL-6、TNF-a），以及血清中TP、LDH、SOD、IL-6和CRP。以肇慶顆粒物作為對(duì)照，觀察PM2.5對(duì)各指標(biāo)的影響。經(jīng)劑量與指標(biāo)回歸分析，試圖以斜率評(píng)價(jià)顆粒物的相對(duì)毒性。
　　 結(jié)果：東莞顆粒物致動(dòng)物體重增長(zhǎng)緩慢，與對(duì)照組和其它地區(qū)相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05）。各臟器系數(shù)隨劑量的升高而增加，其中肺臟器系數(shù)與對(duì)照相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（

8、p<0.05）。廣州PM2.5致脾臟器系數(shù)增加在高劑量時(shí)大于對(duì)照組（p<0.05）。顆粒物導(dǎo)致肺泡灌洗液中TP、LDH、IL-6和TNF-a水平隨染塵劑量的增加而增加，SOD活力隨劑量的增加而降低，與對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05）。血清中LDH、IL-6和CRP水平隨劑量的升高而增加，與對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05）。在時(shí)間效應(yīng)上，染塵后48h顆粒物致肺泡灌洗液和血清中各種生化指標(biāo)均高于染塵后28d，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)

9、意義（p<0.05）。地區(qū)間比較上，廣州顆粒物在致肺泡灌洗液血清中SOD活力降低、血清中IL-6、CRP水平升高方面毒性最強(qiáng)；東莞顆粒物致肺泡灌洗液中IL-6釋放量上毒性最強(qiáng)；深圳顆粒物在致肺泡灌洗液中TNF-a釋放量上毒性最強(qiáng)；肇慶顆粒物在各個(gè)生化指標(biāo)上毒作用處于最低水平。
　　 結(jié)論：基本上，廣州、東莞、深圳地區(qū)的大氣顆粒物的毒性作用大于對(duì)照地區(qū)，可能與灰霾天氣有關(guān)。染塵后48h各項(xiàng)觀察指標(biāo)的變化均明顯大于28d組。氧化應(yīng)激