论文部分内容阅读
目的:探讨DNA甲基化在PM2.5降尘诱导大鼠急性肺损伤中的作用,阐明复合维生素B(叶酸、维生素B6、B12)减缓肺损伤的机制,为B族维生素应用于预防PM2.5对健康造成的影响提供理论依据。方法:PM2.5降尘样本主要采自四川绵阳的交通区和工业区,由西南科技大学提供。选56只8-10周龄的雄性SD大鼠,随机分成7组,即阴性对照组,低、中、高剂量(3.5、7.0、14.0 mg/ml)复合维生素B灌胃+PM2.5染毒(2.0 mg/ml)组,低、中、高剂量(0.4、2.0、10.0 mg/ml)PM2.5染毒组,每组8只。复合维生素B灌胃+PM2.5染毒组分别用0.5 ml(3.5、7.0、14.0 mg/ml)复合维生素B溶液连续灌胃28 d,1次/d,其余4组用纯净水按同种方式灌胃。28 d后,7组均进行非暴露式气管滴注染毒3 d,1次/d,0.5 ml/次,每次间隔24 h。低、中、高剂量复合维生素B灌胃+PM2.5染毒组均采用2.0 mg/ml PM2.5悬液染毒,低、中、高剂量PM2.5染毒组分别采用0.4、2.0、10.0 mg/ml的PM2.5悬液染毒,阴性对照组用0.9%的生理盐水染毒。末次染毒24 h后,取大鼠腹主动脉动脉血清、肺组织及肺泡灌洗液。切片观察肺部病理变化,检测大鼠肺泡灌洗液中TP、LDH、AKP、ACP、MDA、SOD、CAT、IL-4和IFN-γ的含量,测量血清中IL-4和IFN-γ的含量及其在肺组织中mRNA的表达,采用RT-PCR和Western blot测量肺组织中DNA甲基转移酶的mRNA和蛋白表达,采用比色法定量检测肺组织基因组甲基化率。结果:与阴性对照组相比,低、中、高剂量PM2.5降尘染毒能对大鼠肺组织造成不同程度的病理性损伤;与2.0 mg/ml PM2.5染毒组相比,低、中、高剂量复合维生素B灌胃+PM2.5染毒组的大鼠肺部病理损伤均有不用程度的减轻。与阴性对照组相比,低、中、高剂量PM2.5降尘染毒组的大鼠肺泡灌洗液中LDH、AKP、ACP、TP和MDA含量显著升高(P<0.05),而SOD和CAT活性显著降低(P<0.05),且TP和MDA含量随染毒剂量的增加而升高(P<0.05),CAT活性随染毒剂量的增加而降低(P<0.05);与2.0 mg/ml PM2.5染毒组相比,中、高剂量复合维生素B灌胃+PM2.5染毒组的大鼠肺泡灌洗液中LDH、TP和MDA含量明显降低(P<0.05),SOD和CAT活性明显升高(P<0.05);高剂量复合维生素B灌胃+PM2.5染毒组的大鼠肺泡灌洗液中AKP、ACP含量明显降低(P<0.05)。与阴性对照组相比,中、高剂量PM2.5染毒组的大鼠BALF、血清和肺组织中IL-4含量和mRNA表达显著升高,而IFN-γ含量和mRNA表达显著降低,IL-4/IFN-γ增加(P<0.05);与2.0 mg/ml PM2.5染毒组相比,中、高剂量复合维生素B灌胃+PM2.5染毒组的大鼠肺泡灌洗液和血清中IL-4含量明显降低,而IFN-γ含量明显升高,IL-4/IFN-γ降低,肺组织中IFN-γ的mRNA明显升高(P<0.05),低、中、高剂量复合维生素B灌胃+PM2.5染毒组的大鼠肺组织中IL-4的mRNA表达明显降低(P<0.05)。与阴性对照组相比,中、高剂量PM2.5染毒组的大鼠肺组织中DNMT 1的mRNA和蛋白表达显著降低(P<0.05),低、中、高剂量PM2.5染毒组中DNMT 3b的mRNA和蛋白表达显著升高(P<0.05),基因组甲基化率(5-mC%)降低,且随染毒剂量的增加而降低(P<0.05),DNMT 3a的mRNA和蛋白表达无显著变化(P>0.05);与2.0 mg/ml PM2.5染毒组相比,中、高剂量复合维生素B灌胃+PM2.5染毒组的大鼠肺组织中DNMT 1的mRNA和蛋白表达显著增加(P<0.05),基因组甲基化率(5-mC%)显著增加(P<0.05),而DNMT 3a、DNMT 3b的mRNA和蛋白表达无显著变化(P>0.05)。结论:1.PM2.5降尘能通过DNA甲基化来诱导大鼠肺部发生炎症和氧化应激反应,造成急性肺损伤。2.复合维生素B能够通过逆转异常DNA甲基化来减轻PM2.5降尘暴露造成的急性肺损伤,对机体起到一定保护作用。