本论文分为两部分:第一部分为文献综述,介绍近年来国内外关于PM2.5导致呼吸系统疾病的流行病学调查、病理机制研究和中医药对PM2.5致肺系疾病的研究进展;回顾玉屏风散与过敏煎的临床试验和实验研究。第二部分为实验研究目的:1.比较玉屏风散与加味过敏煎通过抑制炎症反应和调节免疫平衡干预PM2.5导致肺损伤的作用机制;2.通过转录组学和蛋白质组学分析,探讨PM2.5致肺损伤的可能机制,以及玉屏风散与加味过敏煎的作用靶点。方法:将40只SPF级雄性Wistar大鼠随机平均分为正常对照组、PM2.5模型组、加味过敏煎组和玉屏风散组。正常组每日予生理盐水1ml/100gAw灌胃,其余3组每3日气道内滴注PM2.5混悬液65μg/100μl,PM2.5模型组每日予蒸馏水1ml/100g·bw灌胃,加味过敏煎组每日予加味过敏煎1ml/100g·bw灌胃,玉屏风散组每日予玉屏风散1ml/100g·bw灌胃,共28天于实验第29天进行外周血、肺泡灌洗液、肺组织的采集HE染色观察各组支气管及肺泡的病理改变,AB-PAS染色观察各组气道上皮杯状细胞化生情况,免疫组织化学染色观察各组MPO、CD68、CD4、CD8、ICAM-1、MCP-1、MUC5AC、NE、RORyt、FoxP3 的表达,ELISA检测各组外周血清中 IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-10、TGF-β、IL-17A 的含量,肺泡灌洗液中 IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-10、TGF-β、IL-17A、IL-4、IL-5、IL-13、IgE的含量,实时荧光定量PCR检测各组大鼠肺组织IL-4、IL-5、IL-13、IgE、FcεRI、NE、MUC5AC、IL-17、IL-10、RORyt、FoxP3mRNA 的表达,Western Blot 法检测肺组织中 TLR2、MyD88、NFKB、p65、p-JNK2、p-ERK1/2、MCP-1、MUC5AC、NE、EGFR、p-EGFR、PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、RORyt、FoxP3 蛋白质的表达。在每组大鼠选取3只大鼠的肺组织,分别进行Agilent表达谱芯片技术检测全基因组表达和TMT标记定量的蛋白组学分析,通过聚类分析、GO功能分析和KEGG信号通路分析等数据分析方法对数据结果进行分析。结果:HE染色结果显示,与正常对照组相比,PM2.5模型组大鼠肺组织气道和肺泡结构破坏明显,可见大量炎症细胞浸润和腺体增生,伴有纤毛粘连、脱落、倒伏;与PM2.5模型组相比加味过敏煎组与玉屏风散组大鼠肺组织气道上皮纤毛粘连、倒伏、脱落情况明显改善,肺泡塌陷融合减少,炎症细胞浸润和肺组织充血程度降低。其中玉屏风散组气道上皮结构更为完整,加味过敏煎组气道平滑肌厚度小于PM2.5模型组和玉屏风散组。AB-PAS染色结果显示,与正常组相比,PM2.5模型组气道上皮杯状细胞数量显著增多,与PM2.5模型组相比,加味过敏煎组与玉屏风散组杯状细胞显著减少,且玉屏风散对杯状细胞化生的抑制作用显著优于加味过敏煎组。免疫组化染色显示,PM2.5 模型组 MPO、CD68、CD4、CD8、ICAM-1、MCP-1、MUC5AC、NE、RORyt阳性染色区域和平均光密度明显高于正常对照组,FoxP3的阳性染色细胞较正常对照明显减少;加味过敏煎组和玉屏风散组MPO、CD68、CD4、CD8、ICAM-1、MCP-1、MUC5AC、NE、RORyt阳性染色区域较PM2.5模型组明显减少,FoxP3的阳性染色细胞数量显著增加,且玉屏风散组MUC5AC与NE的阳性染色区域平均光密度致较加味过敏煎组明显降低。ELISA检测结果显示与正常对照组相比,PM2.5模型组血清中IL-6显著升高,BALF中IL-1β、IgE、IL-17A显著升高;与PM2.5模型组相比加味过敏煎组BALF中IgE、IL-4含量显著降低;与PM2.5模型组相比玉屏风散组BALF中IL-1β、IgE、IL-4显著降低。实时荧光定量PCR结果显示,与正常对照组相比,PM2.5模型组肺组织FcεRI、IL-13、MUC5AC、RORytmRNA的表达显著升高,IL-10mRNA表达显著降低;与PM2.5模型组相比,加味过敏煎组肺组织FcεRI mRNA的表达显著下降,IL-10mRNA表达显著升高;与PM2.5模型组相比,玉屏风散组肺组织FcεRI、MUC5ACmRNA的表达显著下降,IL-10mRNA表达显著升高。Westem Blot结果显示,PM2.5可以显著上调肺组织中MCP-1、p-ERK1/2、MUC5AC、NE、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、RORyt 的含量,抑制 p-JNK2 和 FoxP3 的表达;加味过敏煎组与PM2.5模型组相比MUC5AC、NE、MCP-1的表达显著降低,AKT磷酸化水平降低,FoxP3的表达显著升高;玉屏风散组与PM2.5模型组相比MUC5AC、NE、MCP-1的表达显著降低,PI3K和AKT磷酸化水平降低,FoxP3的表达显著升高。转录组学研究表明,PM2.5模型组与正常对照组相比（PM2.5 vs Control）,差异基因共431个,其中上调基因322个,下调基因109个;加味过敏煎组与PM2.5模型组相比（GMJ vs PM2.5）,差异基因共184个,其中上调基因49个,下调基因135个;玉屏风散组与PM2.5模型组相比（YPF vs PM2.5）,差异基因共767个,其中上调基因421个,下调基因346个。提取在PM2.5vs Control与GMJ vs PM2.5比较中均出现差异表达的基因,结果发现,PM2.5显著增加大鼠肺组织中Alox12e、Brs3、Tlr12mRNA的表达,在经加味过敏煎干预后这部分基因mRNA的表达水平显著降低;PM2.5模型组与正常对照组相比Cldn19、Cry1、Fos、Slc26a3mRNA表达显著降低,加味过敏煎干预后这部分基因mRNA的表达水平显著升高。提取在PM2.5 vs Control与YPF vs PM2.5比较中均出现差异表达的基因,结果发现,PM2.5显著增加大鼠肺组织中Rph3a、Gabrg2、Olr1413、Adad2、B3gnt6、Olr132、Gbp1、Vwa5b2、Rhox2、Kptn、Dio1、Epgn、Cobl、Vom1r57、Rspo2、Ga13st4、Ston1、Slc37a3、Hoxc8、RT1-M4、Kiaa1671、Cldnd2、Fam163b mRNA的表达,在经玉屏风散干预后这部分基因mRNA的表达水平显著降低;PM2.5模型组与正常对照组相比、Abca1、Asb5、Rasd1、Upk3a、Slc26a3、Pdgfd、Gas2、Cry1 mRNA表达显著降低,玉屏风散干预后这部分基因mRNA的表达水平显著升高。GO富集分析发现:既是与PM2.5模型组vs正常对照组差异表达基因相关的功能,同时也是与加味过敏煎组vs PM2.5模型组差异表达基因相关的功能包括:SMAD蛋白信号转导和生长因子活动。既是与PM2.5模型组vs正常对照组差异表达基因相关的功能,同时也是与玉屏风散组vs PM2.5模型组差异表达基因相关的功能包括:磷脂酶C激活、G蛋白偶联受体信号通路、调节昼夜节律、成肌分化的正调节、细胞外区域、突触囊泡膜、硒结合、生长因子活动、醌结合、受体结合功能。KEGG信号通路分析发现:既是与PM2.5模型组vs正常对照组差异表达基因相关的通路,同时也是与加味过敏煎组vs PM2.5模型组差异表达基因相关的通路包括:花生四烯酸代谢、细胞色素P450对异生素的代谢和药物代谢-细胞色素P450通路。既是与PM2.5模型组vs正常对照组差异表达基因相关的通路,同时也是与玉屏风散组vs PM2.5模型组差异表达基因相关的通路包括:神经活性配体-受体相互作用、药物代谢-细胞色素P450和昼夜节律通路。蛋白质组学研究表明:PM2.5模型组与正常对照组相比（PM2.5 vs Control）,差异蛋白共73个,其中上调蛋白50个,下调蛋白23个;加味过敏煎组与PM2.5模型组相比（GMJ vs PM2.5）,差异蛋白共77个,其中上调蛋白34个,下调蛋白43个;玉屏风散组与PM2.5模型组相比（YPF vs PM2.5）,差异蛋白共100个,其中上调蛋白53个,下调蛋白47个。提取在PM2.5 vs Control与GMJ vs PM2.5比较中均出现差异表达的蛋白发现,PM2.5可以显著增加大鼠肺组织中Shmt2、Hist3h2bb、Histlh2bh、Ednra、Ar15a、Dync1i1、Slc4a2、Col14a1、Hspbp1、Hist1h1e、Ctla2a、Lgals5、Lgals9、Fabp4、Ca3、Serpina3c蛋白的表达,在经过加味过敏煎干预后这部分蛋白的表达水平显著降低;PM2.5暴露可以显著下调肺组织中Nudt2、Erp29蛋白水平,加味过敏煎可以显著增加肺组织中Nudt2、Erp29的含量。提取在PM2.5 vs Control与YPF vs PM2.5比较中均出现差异表达的蛋白发现,PM2.5可以显著增加大鼠肺组织中Serpina3c、Arl5a、Aspscr1、P2rx7、Hist1h1e、Hspbp1、Ctcf、Timp2.、Slc4a2、Ctla2a、Ednra、Hist1h2bh、Mzb1、Shmt2、Dyncli1蛋白的表达,在经过玉屏风散干预后这部分蛋白的表达水平显著降低;PM2.5暴露可以显著下调肺组织中Krt10、Defb4、Aqp4蛋白水平,玉屏风散可以显著增加肺组织中这部分蛋白的含量。GO富集分析发现:既是与PM2.5模型组vs正常对照组差异表达蛋白相关的功能,同时也是与加味过敏煎组vs PM2.5模型组差异表达蛋白相关的功能包括:防御反应、应激反应、固有免疫反应、细胞粘附、调节细胞蛋白质代谢过程、对细胞因子的反应等功能。既是与PM2.5模型组vs正常对照组差异表达蛋白相关的功能,同时也是与玉屏风散组vs PM2.5模型组差异表达蛋白相关的功能包括:免疫反应、应激反应、水解酶活性的负调节、固有免疫、蛋白水解等功能。结论:1.玉屏风散与加味过敏煎通过抑制气道上皮细胞ICAM-1和MCP-1的表达发挥改善PM2.5导致的肺组织炎症损伤的作用;2.玉屏风散与加味过敏煎通过下调肺组织Fc ε RI的基因表达和IgE水平,减轻嗜酸性粒细胞气道炎症;3.玉屏风散与加味过敏煎通过抑制EGFR-PI3K-AKT信号通路减轻PM2.5导致的气道粘液高分泌,且玉屏风散的干预作用优于加味过敏煎;4.玉屏风散与加味过敏煎通过调节Th17/Treg平衡,减轻PM2.5导致的肺组织炎症损伤;5.转录组学和蛋白质组学研究表明,加味过敏煎可以抑制PM2.5模型大鼠肺组织炎症基因Alox12e、TLR12表达,抑制促癌蛋白,下调组蛋白和半乳糖凝集素,上调抑癌蛋白;玉屏风散可以抑制G蛋白偶联受体基因表达,上调抑癌基因Rasd1、Gas2,抑制促癌蛋白,下调组蛋白,上调水通道蛋白,由此推测这些分子是中药复方的潜在靶点,为进一步深入研究提供参考;6.同一对组间比较的转录组学与蛋白质组学的结果存在显著差异,可能与非编码RNA对mRNA翻译的调控以及蛋白质之间相互作用有关。