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目的: 臭氧(ozone,O3)是一种广泛存在于空气中的光化学污染物。研究表明,O3对呼吸道有严重损伤作用,它能引起炎症反应,但其发病机制目前尚不明确,可能与细胞内钙稳态失衡有关。经典瞬时受体电位(transient receptor potential canonical,TRPC)是位于细胞膜上的一类重要的非选择性阳离子通道,主要通透钙离子和钠离子,是目前离子通道领域研究的热点之一。TRPC包括七个成员:TRPC1-7。研究提示,TRPC6在卵清白蛋白(ovalbumin,OVA)诱导的过敏性气道炎症反应中起重要作用。TRPC6能否在O3诱导的气道炎症反应中起作用未见相关报道。硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)是近年来发现的第三种气体信号分子,通过清除氧自由基、抑制细胞因子释放及降低细胞内钙离子浓度等发挥抗氧化、抑制炎症和扩张血管作用。H2S在O3暴露致小鼠气道炎症中的作用及可能作用机制迄今鲜少报道。本课题探究TRPC6在O3暴露致小鼠肺组织中的表达以及H2S供体硫氢化钠(sodium hydrosulfide,NaHS)干预后的作用及可能作用机制,将有助于阐明气道炎症反应的分子机制,为炎症性疾病的临床药物治疗提供新的思路。 方法: 第一部分:随机将C57BL/6小鼠分成Control组和O3组。将小鼠放入小鼠隔离器中饲养,适应环境一周。O3组小鼠于适应环境后的第1天,第3天,第5天在1.0part per million(ppm)O3环境中暴露3小时;Control组于相同环境下新鲜空气暴露。检测指标:(1)行为学观察各组的表现。(2)测定小鼠气道反应性。(3)收集支气管肺泡灌洗液(bronchial alveolar lavage fluid,BALF)做白细胞总数(the total number of white blood cells,total WBC)和分类计数以及检测BALF中总蛋白浓度。(4)苏木素-伊红染色(hemotoxylin and eosin,HE)观察肺组织病理变化。(5)酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法检测小鼠肺组织匀浆液中白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)的含量。(6)硫代巴比妥酸(thiobarbituricacid,TBA)法检测小鼠肺组织匀浆液中丙二醛(malondialdehyde,MDA)的产生情况。 第二部分:建模方法同第一部分。检测指标:(1)RT-PCR法检测各组小鼠肺组织中TRPC6和核转录因子κBp65(nuclear factor-kappa B p65,NF-κBp65)mRNA表达。(2)Western blot和免疫组织化学法观察肺组织中TRPC6和NF-κB p65蛋白的表达与定位情况。 第三部分:随机将C57BL/6小鼠分为Control组、O3组、O3+NaHS组和NaHS组。将小鼠放入小鼠隔离器中饲养,适应环境一周。O3组和O3+NaHS组小鼠于模型建立第1天,第3天,第5天在1.0ppmO3环境中暴露3小时,Control组和NaHS组于相同环境下新鲜空气暴露,O3暴露前30分钟O3+NaHS组和NaHS组腹腔注射0.14umol/kg NaHS。检测指标:(1)亚甲基蓝法测定Control组和O3组内源性H2S合成酶活性。(2)行为学观察各组的表现。(3)测定小鼠气道反应性。(4)收集BALF做白细胞总数和分类计数以及检测BALF中总蛋白浓度。(5)HE染色观察肺组织病理变化。(6)ELISA法检测小鼠肺组织匀浆液中IL-6和IL-8的含量。(7)TBA法检测小鼠肺组织匀浆液中MDA的产生情况。(8)Western blot观察肺组织TRPC6和NF-κBp65蛋白的表达情况。 结果: 第一部分:(1)O3组暴露后,小鼠气道反应性、BALF中白细胞总数、巨噬细胞数(macrophages,Macro)、淋巴细胞数(lymphocyte,Lympho)、中性粒细胞数(neutrophils,Neutro)和总蛋白浓度明显高于Control组(P<0.05),嗜酸性粒细胞(eosinophils,Eosino)无明显变化(P>0.05),表明气道炎症模型成功建立。(2)O3组肺组织匀浆液中IL-6和IL-8含量显著高于Control组(P<0.01)。(3)O3组肺组织匀浆液中MDA含量明显高于Control组(P<0.05)。 第二部分:(1)O3组TRPC6和NF-κB p65mRNA表达显著高于Control组(P<0.01)。(2)O3组TRPC6和NF-κB p65蛋白表达明显高于Control组(P<0.05),蛋白主要位于小鼠肺泡上皮细胞、支气管上皮细胞和浸润的炎症细胞。(3)相关性分析显示,小鼠肺组织中TRPC6和NF-κBp65蛋白表达均与Penh/NS%max、白细胞总数、巨噬细胞数、淋巴细胞数、中性粒细胞数呈显著性正相关,与PC100显著呈负相关(P<0.01)。且TRPC6蛋白与NF-κB p65蛋白也呈显著性正相关(P<0.01)。 第三部分:(1)O3组肺组织匀浆液中内源性H2S合成酶活性明显低于Control组(P<0.05)。(2)O3暴露前腹腔注射NaHS后,小鼠气道反应性、BALF中白细胞总数、巨噬细胞数、淋巴细胞数、中性粒细胞数和总蛋白浓度与O3组相比明显降低(P<0.05),嗜酸性粒细胞数无明显变化(P>0.05),表明H2S减轻了O3暴露后所致的气道炎症。(3)O3+NaHS组肺组织匀浆液中IL-6和IL-8含量显著低于O3组(P<0.01)。(4)O3+NaHS组肺组织匀浆液中MDA含量明显低于O3组(P<0.05)。(5)O3+NaHS组TRPC6、NF-κB p65蛋白表达明显低于O3组,差异有统计学意义(P<0.05)。 结论: (1)O3暴露后,小鼠出现了明显的气道炎症。 (2)O3暴露后,TRPC6、NF-κB p65mRNA和蛋白表达明显升高,与气道炎症呈显著性相关。 (3)外源性H2S干预后,显著减轻了O3暴露后的炎症反应,其机制可能与抑制TRPC6/NF-κB信号通路有关。