湖北省武汉市华中科技大学同济医学院公共卫生学院430030
摘要：陶瓷工厂在生产加工过程中会产生许多含尘气体，以游离二氧化硅对人体的危害最大，是造成矽肺的主要原因。[1]热陶瓷纤维是合成玻璃纤维的一种，现已有广泛应用。工人在接触到RCFs后主要通过呼吸道进入人体，细长的纤维很难由肺排出，必须先经过溶解或断成小节。生理过程时间较长，但短于石棉。RCFs暴露对人体的健康影响也引起了更多关注。本项目通过阳性对照粉尘游离二氧化硅（粉尘粒径平均1um）、陶瓷粉尘颗粒及热陶瓷纤维对肺泡巨噬细胞的细胞毒性实验，观察致炎与纤维化作用，进行剂量-反应的关系分析。用上述三种材料对肺泡巨噬细胞进行不同浓度梯度的染毒并测量染毒前后的分光光度值，比较分析细胞活力、LDH活力和TNF-α。
关键词：热陶瓷纤维，肺泡巨噬细胞，细胞毒性实验
材料与方法：
1.将三种粉尘：阳性对照游离二氧化硅（粉尘粒径平均1um）、陶瓷粉尘（颗粒状，游离二氧化硅含量较高）、热陶瓷纤维（高温加热后的粉尘，纤维状，二氧化硅含量较低）用干燥的干净毛刷将工作场所设备或地面浮尘扫在干净的白纸上，收集带回实验室，使用玛瑙碾钵粉碎样本，干燥后备用。
2.将肺泡巨噬细胞细胞株复苏培养后，加入培养基混匀制成细胞悬液并按每孔3×105 个细胞加入96孔细胞培养板中，置37℃、5%CO2条件下培养。热陶瓷纤维和对照粉尘分别以4个浓度加入96孔板中，另设3孔不加粉尘的细胞悬液作为空白对照。每种粉尘均做3个平行样，结果取3孔的平均值。
3. 乳酸脱氢酶测定：细胞中加15、30、60、120 μg/106个细胞浓度粉尘培养18h，取上清液，按LDH测试试剂盒说明操作，分光光度计测定。
4. 细胞活力检测：细胞中加15、30、60、120 μg/106个细胞浓度粉尘培养18 h，加入20 μl MTT溶液在37℃下继续培养4h，去除上清后加入二甲基亚砜150ml，充分溶解。以分光光度计（490 nm）测定，细胞活力=实验组吸光度测定值/空白对照组吸光度测定值×100%。
5. 肿瘤坏死因子-α、IL-1β的测定：细胞中加15、30、60、120 μg/106个细胞浓度的粉尘培养24 h，取上清液100 μl，按豚鼠TNF-α试剂盒说明操作，酶标仪450 nm波长测定。根据制备的标准曲线计算样品含量。
6.当细胞受到损伤程度不同，其LDH、MTT的含量会随之产生变化，可以据此对陶瓷纤维的细胞毒性作出评价。同时TNF-a是一种能够直接杀伤肿瘤细胞而对正常细胞无明显毒性的细胞因子，是肺纤维化的重要致病途径。根据其释放量的变化评价陶瓷纤维的致炎与纤维化作用。
结果：1.在对细胞活力检测实验中，对阳性对照、陶瓷粉尘颗粒和热陶瓷纤维分别进行线性回归分析。见图1。在置信水平0.05的水准上，三者剂量与细胞活力分别存在线性关系。且随着剂量增加，细胞活力降低，细胞毒性增强。横向对比中，热陶瓷纤维的斜率小于阳性对照与陶瓷粉尘颗，细胞活力随剂量降低的幅度较小，细胞毒性较小。可见热陶瓷纤维作为一种新型材料在生物学效应上的优越性高于传统材料。陶瓷是混合物，成分多而复杂，主要有二氧化硅和硅酸盐，都可以对细胞造成损伤，对细胞活力的影响具有加和性，所以陶瓷的截距小于PM1和热陶瓷纤维。
2.在对阳性对照和陶瓷粉尘的LDH活力测定中，在一定范围内，LDH均随剂量呈现上升趋势，说明随着剂量的增加，两者细胞毒性也逐渐增大。在100ug/ml处出现下降趋势。见表1。
3.在对阳性对照和陶瓷粉尘的TNF-α测定中，在一定范围内，TNF-α均随剂量呈现上升趋势，说明随着剂量的增加，两者对细胞造成的炎性与纤维化作用也逐渐变强。陶瓷原料在150ug/ml处出现下降趋势。见表2。
结语：三种粉尘在一定范围造成的细胞毒性呈线性关系。热陶瓷纤维由于其纤维直径和成分差异，细胞毒性作用明显小于传统材料，提示其对健康危害较传统材料小。
参考文献
［1］沈帅冰. 陶瓷生产过程中污染物的成因与防治[J]. 现代技术陶瓷,2003,(01):26-30.
论文作者:孙飞
论文发表刊物:《医药界》2018年1月下
论文发表时间:2018/8/20
标签：细胞论文; 粉尘论文; 剂量论文; 毒性论文; 陶瓷论文; 陶瓷纤维论文; 活力论文; 《医药界》2018年1月下论文;