（四川省医学科学院 四川省人民医院呼吸内科 四川 成都 610072）
【摘要】目的：对PM2.5导致气道黏液高分泌的分子机制进行初步研究。方法：取大鼠72只，随机分为对照组、空白对照组、PM2.5组（低剂量、中剂量、高剂量）、SP600125组6组，每组12只，对照组不处理，空白对照组给予生理盐水，PM2.5组按照剂量分别给予浓度10mg/kg、20mg/kg、30mg/kg，SP600125组给予SP600125＋高浓度PM2.5。结果：6组肺泡灌洗液黏蛋白5B(MUC5AC)、中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）、活性氧（ROS）水平与肺组织核转录因子（NF-kB）、表皮生长因子受体（EGFR）、钙激活氯离子通道（CLCAlRNA）磷酸化水平差异有统计学意义（P＜0.05），PM2.5低中高剂量存在递进关系，SP600125组MUC5AC、NE、ROS水平低于PM2.5高剂量组差异有统计学意意义（P＜0.05）。结论：PM2.5导致气道黏液高分泌机制较复杂，可经氧化应激等多个途径引起肺组织损伤，且呈现剂量依赖，其对NE的影响可能为潜在的致病途径。
【关键词】PM2.5；空气污染；呼吸道疾病；气道黏液高分泌；机制
【中图分类号】R114 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2017）07-0019-02
【Abstract】Objective To study the molecular mechanism of PM2.5 induced primary airway mucus hypersecretion. Methods 72 rats were randomly divided into control group, blank control group, PM2.5 group (low dose, middle dose and high dose SP600125 group), 6 groups, 12 rats in each group, control group, control group received normal saline, PM2.5 group were given dose according to the concentration of 10mg/kg, 20mg/kg, 30mg/kg SP600125, group SP600125 was treated with high concentration of PM2.5. Results 6 groups of bronchoalveolar lavage fluid 5B protein (MUC5AC) and neutrophil elastase (NE), reactive oxygen species (ROS) nuclear transcription factor levels and lung tissue (NF-kB), epidermal growth factor receptor (EGFR) and calcium activated chloride channel (CLCAlRNA) phosphorylation level difference was statistically significant (P < 0.05), high dose of PM2.5 in low there is a progressive relationship between PM2.5, lower than the high dose group of SP600125 group MUC5AC, NE, ROS levels had statistical significance (P < 0.05). Conclusion PM2.5 induced airway mucus hypersecretion mechanism is complex, the oxidative stress in a way cause lung injury, dose dependence, the effect on the NE may be potentially pathogenic pathways.
【Key words】PM2.5; Air pollution; Respiratory disease; Airway mucus hypersecretion; Mechanism
PM2.5浓度每上升10μg/m3，肺癌死亡率将上升8%[1-2]。气道黏液高分泌（Mucus hypersecretion，MH）与慢性阻塞性肺疾病（COPD)等慢性呼吸系统疾病密切相关，是疾病发生、进展的独立危险因素，深入研究PM2.5导致的MH对于相关疾病的防治具有积极意义[1-2]。本次研究试就PM2.5导致气道黏液高分泌的分子机制进行初步研究。
1.材料与方法
1.1 实验材料
动物中心提供的4～6周龄Wistar大鼠，雌雄不限，数量80只，备用，自由食水，饲养1周。
1.2 仪器与试剂
地区环境科学研究所提供PM2.5颗粒物，美国Biommol公司产SP600125。NE、ROS ELISA试剂盒，酶标板，生物素标记抗体，电热恒温培养箱，高速台式离心机。PCR检测所需设备，大鼠NF-kB、EGFR、CICA1试剂盒，总RNA提取试剂盒等。
1.3 方法
取大鼠72只，随机分为对照组、空白对照组、PM2.5组（低剂量、中剂量、高剂量）、SP600125组6组，每组12只。对照组：不处理。空白对照组：给予生理盐水。PM2.5组：按照剂量分别给予浓度10mg/kg、20mg/kg、30mg/kg。SP600125组：给予SP600125＋高浓度PM2.5。灌注后，将大鼠直立旋转数次，待大鼠呼吸平稳后，缝合切口。末次给药后，禁食，常规收集肺泡灌洗液，预处理后-80℃冰箱保存，待检测。处死实验动物，同法麻醉，股动脉放血处死，冰上分离左肺组织，漂洗，液氮冻存，-80℃冰箱保存，每只大鼠100mg组织，待检。采用ELISA法，检测大鼠肺泡灌洗液MUC5AC、NE、ROS含量。处死后常规处理肺组织，采用实时荧光定量PCR法检测肺组织中的NF-kB、EGFR、CLCAlRNA水平，检测方法参照文献[3-4]。
1.4 统计学处理
采用SPSS 18.0软件进行数学处理，计量资料以均数±标准差（x-±s）描述统计，采用Kolmogorov-Sminmov检验法进行正态性检验，服从正态分布组间比较采用t检验或方差分析，若不服从采用非参数统计Mann-Whitney U秩和检验，以P＜0.05表示差异具有统计学意义。
2.结果
6组肺泡灌洗液MUC5AC、NE、ROS水平与肺组织NF-kB、EGFR、CLCAlRNA水平差异有统计学意义（P＜0.05），PM2.5低中高剂量存在递进关系，差异有统计学意义（P＜0.05），SP600125组MUC5AC、NE、ROS水平低于PM2.5高剂量组，差异有统计学意意义（P＜0.05）。见表。
3.讨论
本次研究显示，6组肺泡灌洗液MUC5AC、NE、ROS水平与肺组织NF-kB、EGFR、CLCAlRNA磷酸化水平差异有统计学意义（P＜0.05），PM2.5低中高剂量存在递进关系，差异有统计学意义（P＜0.05）。提示，PM2.5可通过多种途径导致肺损伤，包括通过影响细胞离子通道进而影响细胞功能，抑制血氧交换，造成缺氧缺血损伤，刺激肺组织纤维化等，在不同阶段，不同机制起到的作用优势可能存在一定差异[3]。需注意的是，SP600125组NE水平与PM2.5高剂量组差异无统计学意意义（P＞0.05）。NE在机体各种炎症反应、组织损伤重构（如肺炎）、呼吸窘迫综合征、肺纤维化、急（慢）性肺损伤、肺水肿等病理过程中均起到重要作用[5]，提示PM2.5对NE的影响可能为其潜在的致病途径，无法有效逆转。
4.小结
PM2.5导致气道黏液高分泌是一种多途径的病理、生理作用，可改变分泌作用，通过多种途径介导肺组织损伤。
【参考文献】
[1]倪圣，丁建中.气道黏液高分泌机制研究进展[J].长江大学学报，2013，10(9);97-101.
[2]钱振福，崔芳囡.国内支气管哮喘气道重塑动物模型的研究进展[J].医学综述，2009，15(1):14-18.
[3]曾丽，王宋平.气道黏液高分泌的研究进展[J].临床肺科杂志，2012，17(9):1677-1679.
[4]钟相根，李宇航，祝小惠.慢性阻塞性肺疾病气道黏液高分泌机制及中医药干预作用[J].中华中医药杂志，2011，26（8）：1686-1689.
[5]余红梅，周向东.透明质烷和CD44参与调节气道黏液高分泌的分子机制[J].上海交通大学学报（医学版），2010，30（1）：59-62.
论文作者:钟甜,刘行仁(通讯作者),郭璐,滕鸿,燕海英,郎琴
论文发表刊物:《医药前沿》2017年3月第7期
论文发表时间:2017/3/29
标签：黏液论文; 剂量论文; 统计学论文; 气道论文; 组织论文; 差异论文; 肺泡论文; 《医药前沿》2017年3月第7期论文;