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背景:PM2.5是一种威胁人群健康的大气颗粒物,尤其对呼吸系统影响很大。PM2.5刺激造成ROS的升高进而诱发肺部炎症是典型损害。在炎症过程中,NLRP3炎症小体与其下游产物IL-1β和IL-18的含量增加是近年来广受关注的机制之一。作为一个综合性的社会问题,PM2.5对人体健康带来的威胁需要多种保护方案综合应对。然而目前尚未发现一种干预物能有效降低PM2.5带来的肺炎风险同时具备人群推广潜力。目的:本研究以动物实验为基础,探索在暴露于PM2.5的条件下,维生素C是否具备降低肺部炎症风险的潜力。方法:采用体重180~220g的雄性SD大鼠共32只,随机分为4组,分别记为:(1)空白对照组(不接受任何处理,正常饲养);(2)阴性对照组(接受生理盐水气管滴注和灌胃);(3)PM2.5染毒组(接受PM2.5悬浊液气管滴注,生理盐水灌胃);(4)维生素C干预组(接受PM2.5悬浊液气管滴注,维生素C灌胃)。动物饲养与接受处理过程历经21天,灌胃操作每天进行,气管滴注于第8、10、12天进行。肺组织及血清样品采集后采用HE染色进行炎症病理检测,冰冻切片结合免疫荧光检测ROS水平,Western Blot与ELISA检测蛋白表达与含量。结果:1.肺组织HE染色切片显示,PM2.5染毒组中液体渗出和炎细胞浸润最重,而空白对照组、阴性对照组、维生素C干预组中则形态正常,结构清晰。2.PM2.5刺激的受体蛋白TLR4表达量及含量:TLR4表达量和含量在PM2.5染毒组中均最高。空白对照组、阴性对照组、PM2.5染毒组和维生素C干预组中TLR4含量中位数依次为为5.14、5.18、6.16和5.39ng/ml(各组与染毒组相比P<0.05)。3.荧光染色显示ROS在染毒组中水平最高,其余三组水平较低。4.氧化应激酶及底物:在空白对照组、阴性对照组、PM2.5染毒组和维生素C干预组MDA含量中位数分别为4.34、4.90、8.51和6.42nmol/mgprot。SOD活力按空白对照组、阴性对照组、PM2.5染毒组和维生素C干预组的顺序依次增加,中位数分别为152.09、217.44、401.96和584.94U/mgprot。(以上两指标与染毒组相比P<0.05)GSH-Px活力变化趋势与SOD相同,四组中位数依次为592.86、882.04、1169.15和1377.88U/mgprot。GSH含量按按空白对照组、阴性对照组、PM2.5染毒组和维生素C干预组的顺序依次降低,含量中位数分别为63.61、47.43、33.29和17.73μmol/L。GSSG的变化趋势与GSH相反,四组含量中位数依次为23.70、53.22、80.21和106.98μmol/L。(四组间相互比较均为P<0.05)5.NLRP3炎症小体相关蛋白表达量及含量:NLRP3、ASC和Caspase-1三种蛋白在PM2.5染毒组中表达量最高,空白对照组、阴性对照组和维生素C干预组表达量均低于染毒组。在空白对照组、阴性对照组、PM2.5染毒组和维生素C干预组中NLRP3均数依次为3.22、3.23、4.10、3.16 ng/ml;ASC均数依次为96.19、96.99、112.53、97.17pg/ml;Caspase-1中位数依次为9.34、10.99、13.29、9.62ng/ml。(空白对照和染毒组相比P<0.05)6.致炎因子IL-1β和IL-18含量:血清中IL-1β和IL-18在PM2.5染毒组中含量最高。在空白对照组、阴性对照组、PM2.5染毒组和维生素C干预组中IL-1β含量均数为4.34、4.38、7.15和3.26pg/ml;IL-18含量中位数为7.50、11.62、15.21和10.44pg/ml。(各组与染毒组相比P<0.05)结论:PM2.5吸进入肺部会造成炎症损伤,这种损伤过程的机制与氧化应激系统激活和ROS水平升高有关。在ROS高水平的环境下,NLRP3炎症小体的表达增加,下游致炎因子IL-1β和IL-18含量也增加,而维生素C的摄入减小了氧化应激压力,降低了ROS水平,降低了NLRP3炎症小体表达,降低了IL-1β和IL-18的含量,缓解了肺炎病理损害,提示维生素C在PM2.5诱导大鼠肺脏炎症中的潜在保护作用。