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臭氧(O3，ozone)是光化学烟雾的主要成分，是空气中的氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)及烃类化合物在紫外线的作用下发生光化学反应所产生的二次污染物。O3是一种化学性质十分活泼的刺激性气体，具有强氧化性、自由基形成和生物效应的双向性等特征。近几十年来，由于汽车尾气大量排放，氧化型空气污染物在不少大中城市呈上升趋势。这已成为发展中国家和发达国家共同面对的日益严峻的环境问题。臭氧作为一种主要的氧化型空气污染物，其对人体健康的危害引起了普遍关注，大多数国家已对大气中O3的浓度阈值作出了限制。
支气管哮喘是一种以肥大细胞反应、嗜酸性细胞浸润为主的气道慢性炎症性疾病，以气道高反应性(AHR)为主要特征，并伴有不同程度的、广泛的、可逆性气道通气障碍的临床症状。其发病率近几十年来在世界范围呈上升趋势，且城市明显高于农村。目前原因未明，鉴于人类基因不可能在近几十年内发生明显的变异，单纯用遗传因素难以解释，也无法解释城乡之间的这种差别。因此环境因素可能是危险因素之一，尤其是属于无抗原性的氧化性环境致炎因子在引发气道高反应性中可能起了重要的作用。
鉴于臭氧是一种具有强氧化性的空气污染物，国内外针对臭氧与哮喘发病的关系展开了广泛的实验研究。研究涉及臭氧的致炎、引发气道高反应性及肺功能降低、加强抗原呈递细胞的功能等毒效应，但这些研究大多探讨急性臭氧暴露后6——24小时以后的炎症反应，较少涉及臭氧暴露对气道炎症启动机制的探讨。本研究结合目前临床对支气管哮喘发病机理的认识，联系人群实际臭氧暴露浓度，运用大鼠过敏性哮喘动物模型与正常非致敏大鼠进行对比，探讨臭氧暴露如何在整体动物水平诱导气道炎症的启动。
研究目的1.观察臭氧暴露后早期气道氧化产物、前炎症因子的表达情况及次级效应细胞——T淋巴细胞的活化状态，探讨臭氧暴露是否循激发变态反应过程诱导气道炎症的启动；
2.根据臭氧暴露是否在哮喘模型动物和非模型动物中都能循激发变态反应过程诱导气道炎症的启动，并结合气道炎症的反应类型，探讨臭氧作为环境中的致炎因子在哮喘发病中对不同体质个体所起的作用。
研究内容与方法1.实验设计本研究选用6周龄，体重110±8g的SPF级Wistar大鼠，雌雄各半，将其随机分为12组，具体参考表1。各组动物暴露完后立刻行股动脉采血和支气管-肺泡灌洗(BronchoalveolarLavage，BAL)，取样后测定各指标的水平。
2.指标检测：2.1测定哮喘模型大鼠实验期间的体重日平均增长量(AverageDailyIncrementofBody-weight，ADIB)、反应气道炎症类型的支气管肺泡灌洗夜(BronchoalveolarLavageFluid，BALF)细胞分类计数，描绘反应气道高反应性的呼吸曲线，评价大鼠过敏性哮喘模型的建立情况；
2.2臭氧暴露后对动物的BALF进行细胞总数计数和分类计数，并结合肺组织病理切片评价本实验的臭氧暴露能否诱导气道炎症的发生或促进模型动物的炎症；
2.3测定臭氧暴露后支气管—肺泡灌洗液(BALF)中丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量变化，分析臭氧暴露与自由基和脂质过氧化的关系，评价臭氧所致气道氧化损伤状况；
2.4测定臭氧暴露后动物BALF中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素—哮喘大鼠肺组织病理切片HE染色可见支气管粘膜下、血管腔内、小气道内嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、中性粒细胞浸润，臭氧暴露进一步增加上述细胞的数量，促进气道上皮细胞的脱落。
3.臭氧暴露与气道氧化损伤的关系在暴露时间一致的情况下，1h暴露中，非模型组0.5mg/m3臭氧暴露与0.16mg/m3臭氧暴露BALF中MDA含量高于过滤空气暴露组(P＜0.05)；模型组0.5mg/m3臭氧暴露BALF中MDA含量高于0.16mg/m3臭氧暴露和过滤空气暴露(P＜0.05)，0.16mg/m3臭氧暴露BALF中MDA含量高于过滤空气暴露(P＜0.05)。8h暴露中，非模型组0.5mg/m3臭氧暴露与0.16mg/m3臭氧暴露BALF中MDA含量高于过滤空气暴露(P＜0.05)；模型组0.5mg/m3臭氧暴露BALF中MDA含量高于0.16mg/m3臭氧暴露和过滤空气暴露(P＜0.05)，0.16mg/m3臭氧暴露BALF中MDA含量高于过滤空气暴露。在暴露浓度一致的情况下，0.5mg/m3臭氧暴露中，非模型组和模型组8h臭氧暴露BALF中MDA含量均高于1h臭氧暴露(P＜0.05)。
4.臭氧暴露对BALF细胞因子含量的影响4.1IL-1β含量的变化在暴露时间一致的情况下，1h暴露中，模型组0.5mg/m3臭氧暴露BALF中IL-1β含量高于过滤空气暴露(P＜0.05)。8h暴露中，非模型组0.5mg/m3臭氧暴露BALF中IL-1β含量高于过滤空气暴露和0.16mg/m3臭氧暴露(P＜0.05)；模型组0.5mg/m3臭氧暴露BALF中IL-1β含量高于过滤空气暴露(P＜0.05)。在暴露浓度一致的情况下，非模型组和模型组在0.16mg/m3和0.5mg/m3臭氧暴露中都未能观察到1h暴露和8h暴露BALF中IL-1β含量有统计学意义的差别(P＞0.05)。
4.2IL-6含量的变化在暴露时间一致的情况下，1h暴露和8h暴露中，非模型组和模型组各臭氧暴露浓度间BALF中IL-6含量比较，差别均无统计学意义(P＞0.05)；在暴露浓度一致的情况下，非模型组和模型组在0.16mg/m3和0.5mg/m3臭氧暴露中都未能观察到1h暴露和8h暴露BALF中IL-6含量有统计学意义的差别(P＞0.05)。
4.3sICAM-1含量的变化在暴露时间一致的情况下，1h暴露和8h暴露中，非模型组和模型组各臭氧暴露浓度间BALF中sICAM-1含量比较，差别均无统计学意义(P＞0.05)；在暴露浓度一致的情况下，非模型组和模型组在0.16mg/m3和0.5mg/m3臭氧暴露中都未能观察到1h暴露和8h暴露BALF中sICAM-1含量有统计学意义的差别(P＞0.05)。
5.臭氧暴露对大鼠外周血CD25+T细胞表达的影响在暴露时间一致的情况下，1h暴露中，模型组0.5mg/m3臭氧暴露组和0.16mg/m3臭氧暴露组CD25+T细胞表达率均高于过滤空气暴露组(P＜0.05)。8h暴露中，非模型组0.5mg/m3臭氧暴露CD25+T细胞表达率高于过滤空气暴露与0.16mg/m3臭氧暴露(P＜0.05)；模型组0.5mg/m3臭氧暴露与0.16mg/m3臭氧暴露CD25+T细胞表达率均高于过滤空气暴露(P＜0.05)。在暴露浓度一致的情况下，0.16mg/m3臭氧暴露中，非模型组和模型组中都未能观察到1h和8h暴露间具有统计学意义的差别(P＞0.05)；0.5mg/m3臭氧暴露中，非模型组8h臭氧暴露CD25+T细胞表达率高于1h臭氧暴露(P＜0.05)。
6.臭氧暴露对大鼠外周血T细胞中IL-1βmRNA表达的影响当暴露时间一致时，仅在模型组8h暴露中观察到0.5mg/m3的臭氧暴露IL-1βmRNA表达量要高于0.16mg/m3臭氧暴露和过滤空气暴露(P＜0.05)；而当暴露浓度一致时，各浓度臭氧暴露中非模型组和模型组中都没有观察到1h暴露和8小时暴露统计学上的差别(P＞0.05)。
结论1.0.16mg/m3和0.5mg/m3的臭氧暴露，无论是1小时暴露和8小时暴露，都能在非模型动物和模型动物中引起气道氧化损伤。
2.8小时0.5mg/m3臭氧暴露能够引起正常动物和模型动物BALF中前炎症因子IL-1β以及外周血CD25+T细胞表达的升高，IL-1β和CD25+T细胞参与了臭氧诱导的气道炎症启动。
3.臭氧可以作为无抗原性的致炎因子，循激发变态反应的过程诱导模型大鼠和非模型大鼠气道炎症的启动，但这种启动机制并不是臭氧暴露诱导非模型大鼠气道炎症启动的主要机制。臭氧暴露更易使模型大鼠循激发变态反应的过程启动气道炎症。