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背景与目的:大气颗粒物(PM)是空气污染物的重要成分,PM2.5是指气体动力学当量直径≤2.5μm的大气颗粒物,组成十分复杂,成分高达上百种,主要包括无机离子、多环芳烃、重金属、元素碳等成分,其对人体健康的危害越来越受到重视。一些实验和流行病学研究表明,PM2.5可以附着在皮肤表面,其携带有毒成分能够破坏皮肤屏障功能,还可能经过皮肤渗透或者经呼吸与循环途径进入皮肤组织,进而导致皮肤损伤效应,对痤疮、银屑病、特应性皮炎(AD)等炎症性皮肤病及皮肤老化、皮肤肿瘤的发生均有一定影响,但其具体损伤机制仍未完全阐明。表皮层角质形成细胞,参与构成皮肤防御环境有害物质的重要屏障,容易受到环境不良因素刺激,产生和分泌抗菌肽及多种炎症因子,在皮肤天然免疫反应中发挥重要作用,参与AD、银屑病等多种炎症性皮肤病的发病机制。角质形成细胞可能是PM2.5损伤皮肤的靶细胞之一,既往研究报道PM2.5对呼吸系统气道上皮细胞的氧化应激及炎症损伤作用,而对角质形成细胞损伤的研究比较有限,因此,开展PM2.5损伤角质形成细胞的机制研究十分必要。本研究以人永生化角质形成细胞(Ha Ca T细胞)为体外实验模型,通过研究PM2.5对Ha Ca T细胞的生物学效应,以及抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)对PM2.5诱导Ha Ca T细胞损伤的干预效应,初步探讨PM2.5引起皮肤问题的可能机制以及氧化应激在其中的可能作用,为进一步研究及干预PM2.5损伤皮肤的相关机制提供实验支持及重要参考。方法:1、PM2.5对Ha Ca T细胞的损伤作用:提取制备PM2.5混悬液,Ha Ca T细胞暴露于不同浓度PM2.5混悬液(0-400μg/m L)24h,采用CCK-8法检测不同浓度PM2.5刺激下及200μg/m L PM2.5刺激下不同时间点(1-24h)的细胞存活率;流式细胞术检测细胞凋亡率;DCFH-DA探针法检测活性氧(ROS)水平;RT-PCR、ELISA法分别检测不同浓度PM2.5暴露后细胞内炎症因子IL-1β、IL-33、TSLP、CCL20的m RNA表达水平及其分泌浓度;Western blot法检测NF-κB信号通路相关蛋白的表达水平。2、NAC对PM2.5引起Ha Ca T细胞损伤的干预作用:采用5m M NAC干预,200μg/m L PM2.5刺激Ha Ca T细胞24h,同样方法检测以上指标,JC-1染色法检测线粒体膜电位(MMP),TUNEL染色法检测细胞凋亡。结果:1、PM2.5对Ha Ca T细胞的损伤作用:与对照组比较,当PM2.5浓度≥50μg/m L或刺激时间≥3h时,Ha Ca T细胞存活率均显著降低(P<0.05),且刺激浓度越高,时间越长,存活率越低。当PM2.5浓度≥50μg/m L时,Ha Ca T细胞凋亡率逐渐增高(P<0.01)。当PM2.5浓度≥25μg/m L时,细胞内ROS生成水平显著增高(P<0.05)。随PM2.5刺激浓度增高,细胞表达GAPDH、NF-κB p65蛋白水平基本一致,而NF-κB p-p65蛋白水平明显上调。细胞内IL-1β、TSLP、IL-33 m RNA表达水平在较高PM2.5浓度(200,400μg/m L)时明显上调(P<0.05);CCL20 m RNA表达水平,在PM2.5≥50μg/m L时显著上调(P<0.05)。细胞分泌IL-1β水平在PM2.5≥50μg/m L时明显增高(P<0.05);细胞分泌IL-33、TSLP、CCL20水平在PM2.5≥25μg/m L时显著增高(P<0.05),呈浓度依赖性。2、NAC对PM2.5引起Ha Ca T细胞损伤的干预作用:与200μg/m L PM2.5组比较,5m M NAC干预组细胞存活率明显增高(P<0.05)。5m M NAC干预后,与PM2.5组比较,NAC+PM2.5组细胞内ROS水平明显降低(P<0.01),MMP水平明显升高(P<0.01),细胞凋亡率显著降低(P<0.01),NF-κB p-p65蛋白表达水平明显下调(P<0.05),细胞分泌IL-1β、IL-33、TSLP水平显著降低(P<0.05)。结论:1、PM2.5引起Ha Ca T细胞内ROS生成增多,抑制细胞增殖,诱导细胞凋亡。2、PM2.5诱导Ha Ca T细胞内炎症反应:激活NF-κB信号通路,诱导IL-1β、IL-33、TSLP、CCL20 m RNA表达上调,分泌水平增多。3、NAC对PM2.5引起Ha Ca T细胞损伤具有保护作用:抑制Ha Ca T细胞内ROS生成,抑制线粒体膜电位降低及细胞凋亡,提高细胞活力。4、NAC抑制PM2.5诱导的Ha Ca T细胞内炎症反应:抑制Ha Ca T细胞内NF-κB信号通路激活,降低细胞分泌IL-1β、IL-33、TSLP水平。5、PM2.5引起Ha Ca T细胞损伤,诱导细胞内炎症反应可能与其引起氧化应激有关。