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目的:以Nrf2敲除小鼠为模型,采用IVC系统模拟外界PM真实暴露,观察PM暴露对小鼠血管损伤及机制初步探索。方法:在河北省石家庄,利用独立通气笼(IVC系统),对小鼠进行42天的PM染毒,小鼠PM暴露每天16小时。Nrf2基因敲除型和野生型小鼠各80只,随机分为四组(野生型染毒组(WTE),野生型对照组(WTC),敲除型染毒组(KOE),敲除型对照组(KOC)),每组各40只。每天早、中、晚三次用TSI手持式环境粉尘检测仪对笼内和外界大气中的颗粒物浓度进行检测并做记录。实验结束后处死小鼠,取小鼠主动脉做病理切片观察,采用qRT-PCR方法对各组小鼠血管组织中基因(ABCA1、Dag1、BMP2、TGFβ、AKT1、MAPK、DDIT3、PRKCB、PPP2CB、ACE、AT1R和AGT)的mRNA表达水平检测,酶联免疫法(ELISA)检测血清血管紧张素II(AngII)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)表达量;采用免疫组化方法检测血管组织中的ACE和AT1R蛋白水平;采用Western-blot方法检测血管组织AT1R蛋白水平。结果:1.室外和IVC系统笼内PM浓度及粒径情况,室外和染毒笼内PM2.5平均浓度分别为132.59μg/m~3和79.98μg/m~3,最低浓度分别为38.33μg/m~3和24.00μg/m~3,最高浓度分别为588.33μg/m~3和307.67μg/m~3;重度污染(150-250μg/m~3)天数为12天。IVC系统笼内含量最多的是粒径小于2.5μm的颗粒物,累计颗粒数占总颗粒物总数的96.33%。2.病理切片结果表明,与WTC组相比,WTE组小鼠血管壁厚度显著增加(P<0.05)。与KOC组小鼠相比,KOE组小鼠血管壁显著增厚(P<0.05)。3.qRT-PCR结果显示,与WTC组相比,WTE组小鼠血管AGT、ACE、AT1R基因mRNA表达水平显著增加(P<0.05)。与KOC小鼠相比,KOE组小鼠血管组织AGT、ACE、AT1R基因mRNA表达水平显著增加(P<0.05)。3.ELISA结果显示,与WTC组相比,WTE组小鼠血清中MCP-1蛋白表达水平呈增加趋势,但无统计学差异(P>0.05);与KOC组相比,KOE组小鼠血清中MCP-1蛋白表达水平显著增加(P<0.05)。ELISA结果显示,与WTC组相比,WTE组血清中的AngII表达水平显著增加(P<0.05);与KOC组相比,KOE组血清中的AngII表达水平显著增加(P<0.05)。4.免疫组化结果显示,与WTC组相比,WTE组小鼠血管组织的ACE蛋白表达水平显著增加(P<0.05)。与KOC组相比,KOE组小鼠血管组织的ACE蛋白表达水平显著增加(P<0.05)。与WTC组相比,WTE组小鼠血管组织中的AT1R蛋白表达水平显著降低;与KOC组相比,KOE组小鼠血管组织的AT1R蛋白表达显著降低。5.Western-blot结果显示,与WTC组相比,WTE、KOC和KOE组小鼠血管组织中的AT1R蛋白表达水平均呈显著降低(P<0.05)。结论:1.PM暴露组小鼠血管壁显著增厚,KOE组血管壁增厚最显著;PM暴露组小鼠外周血AngII蛋白表达显著增加,KOE组的升高更加明显;而MCP-1蛋白的表达仅KOE组显著高于KOC组。这提示Nrf2基因敲除可能会促进PM暴露致血管损伤,其深入机制有待进一步研究。2.PM暴露组小鼠血管组织ACE基因mRNA及其蛋白表达显著高于对照组,PM暴露组小鼠血管AGT基因mRNA表达水平显著高于对照组。3.而PM暴露组小鼠血管的AT1R基因mRNA表达及其蛋白表达呈相反趋势,可能与表观水平调控有关,具体机制还有待进一步研究。