【摘 要】
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目的:氧化铁是交通轨道摩擦产生的颗粒物的主要成分,在城市轨道交通环境中主要以纳米的形式存在,对人类呼吸健康的影响至关重要。本研究使用粒径<50nm的氧化铁纳米颗粒（Fe2O3 NPs）进行体内体外实验,旨在探讨其在导致急性肺部炎症中的作用及相关机制,为颗粒物成分风险评估进一步提供了实验和理论依据,不仅对于职业接触易感人群,对于一般人群呼吸健康的防治也有很大的现实意义。方法:体内实验使用BALB/c
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目的:氧化铁是交通轨道摩擦产生的颗粒物的主要成分,在城市轨道交通环境中主要以纳米的形式存在,对人类呼吸健康的影响至关重要。本研究使用粒径<50nm的氧化铁纳米颗粒（Fe2O3 NPs）进行体内体外实验,旨在探讨其在导致急性肺部炎症中的作用及相关机制,为颗粒物成分风险评估进一步提供了实验和理论依据,不仅对于职业接触易感人群,对于一般人群呼吸健康的防治也有很大的现实意义。方法:体内实验使用BALB/c雄鼠,分为对照、低、中及高剂量组;气管滴注Fe2O3 NPs（0.1 ml）,24小时后,心尖取血,分离血清,收集肺泡灌洗液。肺泡灌洗液及血清中细胞因子水平通过酶联免疫吸附试验（ELISA）进行分析;全血细胞分析仪对肺泡灌洗液中细胞进行分类计数;HE、PAS染色观察肺组织中炎性细胞浸润及上皮粘液分泌程度;免疫组化检测上皮钙粘蛋白及嗜酸性粒细胞碱性蛋白的表达。小鼠RAW 264.7巨噬细胞用于体外研究,分为对照、低、中及高剂量组。12小时后,收集细胞上清液,乳酸脱氢酶法检测细胞毒性,ELISA检测肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平。提取细胞RNA及蛋白,进行RT-q PCR和Western实验,检测TLR2、TLR4、My D88、TRAF6、NF-κB及TNF-α的基因及蛋白表达。加入TLR2/TLR4抑制剂（Ox PAPC）和My D88抑制剂（ST2825）后,检测下游相关蛋白的表达及炎性因子的分泌水平。结果采用SPSS 19.0进行统计分析。结果:1.体内实验表明,随染毒的浓度增加,肺泡灌洗液中总细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和淋巴细胞的数量显著增加,差异具有统计学意义（P<0.05）,而对巨噬细胞无显著性改变。2.小鼠肺泡灌洗液中白细胞介素（IL）-5、IL-12、IL-17A、IL-33、TNF-α、胸腺基质淋巴生成素（TSLP）、角质细胞化学引诱剂（KC）、嗜酸性粒细胞趋化因子（eotaxin）和单核细胞趋化蛋白（MCP）-3水平显著增加（P<0.05）;血清中IL-5、KC、eotaxin、MCP-3显著增加（P<0.05）,但未检测到TNF-α。3.HE染色结果显示对照组炎性细胞浸润极少,Fe2O3 NPs处理组中性粒细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞浸润程度增加;PAS染色结果显示,染毒浓度的增加可引起不同程度的上皮组织粘液增多。4.免疫组织化学实验结果显示,Fe2O3 NPs处理组会显著降低上皮钙粘蛋白的表达,肺组织中嗜酸性粒细胞碱性蛋白表达显著增加。5.体外细胞实验表明,随着Fe2O3 NPs暴露浓度的增加,细胞死亡率显著升高（P<0.05）,细胞分泌TNF-α的水平显著增加（P<0.05）。6.TLR2、TLR4、My D88、TRAF6、NF-κB和TNF-α的基因表达显著增加（P<0.05）,TLR2、TLR4、My D88、TRAF6、NF-κB的蛋白表达显著增加（P<0.05）,但未检测到TNF-α。7.加入Ox PAPC,TLR2、TLR4、My D88、TRAF6和NF-κB的蛋白表达显著降低（P<0.05）,加入ST2825,My D88、TRAF6和NF-κB的蛋白表达显著降低（P<0.05）,细胞分泌TNF-α的水平显著下降（P<0.05）。结论:1.Fe2O3 NPs可破坏小鼠肺上皮屏障功能,导致肺泡灌洗液中炎性细胞数量及细胞因子分泌增加,肺组织炎性细胞浸润,引发小鼠急性肺部炎症及全身炎症反应。2.Fe2O3 NPs激活TLR2/TLR4/My D88信号通路,导致RAW264.7巨噬细胞毒性及炎症反应。
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