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粉笔是一种常见的板书教学用品,随着科学技术的发展和人们环保意识的提高,出现了一些白板笔等粉笔的替代用品,粉笔的使用量有所下降。然而,研究发现不仅在经济基础相对落后的国家和地区,甚至在美国、德国等发达国家和地区,粉笔仍然被使用。粉笔被擦除时会在空气中产生大量粉笔颗粒,大多数的粉笔颗粒由于重力作用会自然沉降,而粒径较小的粉笔颗粒则会漂浮在空气中,有可能随着呼吸被人体吸入而对人体健康造成危害。大量研究表明,PM2.5可对呼吸系统和心血管系统造成损伤,但是关于粉笔PM2.5对心肌组织损伤的研究尚未见报道。为此,本论文拟以教室细粉笔尘为研究对象,研究粉笔PM2.5对大鼠心肌纤维化损伤时可能机制。本论文主要开展了以下两方面的内容。1.采用气管滴注法建立了大鼠染尘模型（细粉笔尘剂量分别为2mg/kg、8 mg/kg和32mg/kg）,用实时荧光定量（RT-PCR）法测定了大鼠心肌组织中纤维化相关基因（VEGF-A、TGF-β1、PDGF-D、PDGFR-β、TF和ColIα1）mRNA的表达。结果发现,粉笔PM2.5可提高32 mg/kg染毒组中TGF-β1mRNA的表达,N-乙酰半胱氨酸（NAC）可降低32 mg/kg染毒组中TGF-β1 mRNA的表达（P<0.05）。8 mg/k和32 mg/kg剂量的粉笔PM2.5可剂量依赖性地促进TF mRNA的表达（P<0.05）。NAC可降低心肌组织中TF的转录,但无统计学差异。粉笔PM2.5可增加32 mg/kg染毒组中ColIα1 mRNA的表达,结果具有统计学意义（P<0.05）,NAC可降低ColIα1的转录水平（P<0.05）。与对照组相比,粉笔PM2.5对心肌组织中VEGF-A、PDGF-D、PDGFR-βmRNA的表达有所提高,但无统计学意义。2.大鼠经气管内滴注2 mg/kg、8 mg/kg和32 mg/kg剂量的粉笔PM2.5,用荧光定量RT-PCR法和Western-Blot法测定了大鼠心肌组织中ERK1/2、JNK-2信号通路及STAT-3、Smad-3、HO-1和Nrf-2基因的表达,研究粉笔PM2.5对大鼠心肌组织纤维化的可能机制。结果发现:粉笔PM2.5可增加32 mg/kg剂量组STAT-3 mRNA的转录水平（P<0.05）,NAC可降低该浓度下STAT-3 mRNA的转录水平（P<0.05）。粉笔PM2.5可增加8 mg/kg和32 mg/kg剂量组Smad-3 mRNA的转录水平（P＜0.05）。NAC可降低Smad-3 mRNA的转录水平,其中8 mg/kg剂量组Smad-3 mRNA的降低具有统计学意义（P<0.05）。粉笔PM2.5可剂量依赖性地提高ERK1/2蛋白的表达水平,其中32 mg/kg剂量组具有统计学意义,NAC处理可显著降低其效应。粉笔PM2.5对心肌组织中MAPK信号通路因子JNK-2蛋白的表达无明显影响。在3个剂量组,粉笔PM2.5可剂量依赖性地降低氧化应激因子HO-1 mRNA的转录水平,且结果具有统计学意义,NAC处理可显著降低32 mg/kg剂量组HO-1 mRNA的表达。粉笔PM2.5可以升高32 mg/kg剂量组Nrf-2 mRNA的转录水平。结果表明粉笔PM2.5可能通过信号通路因子STAT-3、Samd-3、ERK1/2 MAPK途径诱导心肌组织纤维化相关基因TF和TGF-β1 mRNA的改变,进而引起ColIα1 mRNA表达的上调。