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杭州市中心城區(qū)大氣PM2.5暴露致大鼠肺部損傷作用研究

田程遠; 嚴明; 張云; 劉珂舟; 郭淼; 孫永紅; 薛凌云; 祝磊; 徐瑩 杭州電子科技大學生命信息與儀器工程學院; 浙江杭州310018; 紹興文理學院醫(yī)學院基礎醫(yī)學部; 浙江紹興312000; 浙江大學生物醫(yī)學工程與儀器科學學院浙江省心腦血管檢測技術與藥效評價重點實驗室; 杭州310027

摘要:目的:探討杭州市中心城區(qū)大氣細顆粒物(PM2.5)對大鼠肺部的損傷及其對內質網(wǎng)應激通路的激活作用。方法:在杭州中心城區(qū)采用大容積空氣顆粒物采樣器將PM2.5顆粒采集于石英纖維濾膜上,將收集的PM2.5洗脫于超純水中,再經(jīng)真空冰凍干燥處理。將24只雄性SD大鼠隨機分為3組:空白對照組,PM2.5低劑量組(5mg/kg BW)和高劑量組(25 mg/kg BW)。采用氣管滴注法進行染毒,每周1次,連續(xù)染毒4周。末次染毒24 h后麻醉動物,取左肺行HE染色,觀察肺組織病理學改變。以化學比色法檢測右肺肺泡灌洗液(BALF)中總抗氧化能力(T-AOC)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和乳酸脫氫酶(LDH)活性,ELISA法測定BALF中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)和白介素-6 (interleukin-6,IL-6)水平。Western blot法檢測肺組織中內質網(wǎng)應激標志物葡萄糖調節(jié)蛋白78 (GRP78)表達、磷酸化蛋白激酶受體樣內質網(wǎng)激酶(PERK),磷酸化真核細胞翻譯起始因子2α(e IF2α),C/EBP同源蛋白(CHOP),肌醇依賴酶1α(IRE1α),X盒結合蛋白1 (XBP1)蛋白的水平。結果:與空白對照組相比,低劑量和高劑量PM2.5染毒均能導致大鼠肺部出現(xiàn)明顯的肺泡壁增厚、肺泡腔縮小、間質增生和炎細胞浸潤,且隨著染毒劑量增加組織損傷加重。PM2.5染毒組大鼠BALF中T-AOC含量和SOD活性呈劑量依賴性下降(P〈0.05);而BALF中的LDH活性則呈劑量依賴性上升(P〈0.05)。PM2.5染毒導致大鼠肺部促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的釋放呈劑量依賴性增加(P 〈0. 05)。高劑量PM2. 5染毒組大鼠肺組織中GRP78、磷酸化PERK (p-PERK)、磷酸化e IF2α(p-eIF2α)、CHOP、IRE1α和剪切型X盒結合蛋白1(XBP1-S)表達顯著升高,而未剪切型XBP1 (XBP1-U)表達明顯下降。結論:杭州市中心城區(qū)PM2.5染毒可引起大鼠肺部的炎性損傷,上述損傷可能與肺部氧?

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