复合营养素对PM_(2.5)所致大鼠急性肺部氧化应激和炎症损伤的影响

背景:PM2.5(Fine Particulate Matter 2.5)是我国大气污染的首要重要污染物。研究表明,PM2.5急性暴露与呼吸系统尤其是肺部疾病的发病及死亡密切相关,对我国公众健康造成严重威胁。因此研究selleckchem CL13900PM2.5暴露下对肺的损伤及机制,探寻有效的干预措施具有重要意义。本研究通过采用某复合营养素(Composite Nutrient Supplement,CNS,主要成分为维生素C、维生素E、N-乙酰半胱氨酸、西兰花籽、牛初乳及柑橘提取物等)对气管滴注PM2.5致大鼠急性肺损伤模型进行干预,探讨该CNS对PM2.5所致大鼠急性肺损伤的影响。目的:探讨某复合营养素对PM2.5致大鼠急性肺部氧化应激和炎症损伤的影响作用。方法:将80只SD雄性大鼠按照体重随机分为两批,每批4组,每组10只。空白组、PM2.5模型组、CNS常量组(CNS 150mg/kg+PM2.5)、CNS高剂量组(CNS 750mg/kg+PM2.5)。CNS组连续预灌胃14天不同浓度CNS溶液,空白、PM2.5模型组灌胃生理盐水。第15天灌胃后除空白组外的各组大鼠气管滴注PM2.5(9.0mg/kg)混悬液染毒,每隔24h染毒1次共3次,空白组气管滴注生理盐水。末次染毒24 h后,收集血样、支气管肺泡灌洗液、肺组织匀浆、肺功能和病理切片。分析测定血清丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxyd点击此处eoxyguanosine,8-OHdG)水平;肺泡灌洗液(Bronchoalveolar Lavage Fluid,Cartagena Protocol on BiosafetyBALF)中乳酸脱氢酶(Lactate Dehydrogenase,LDH)、酸性磷酸酶(Acid Phosphatase,ACP)水平;肺匀浆液中肿瘤坏死因子α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)、白细胞介素1β(Interleukin 1β,IL-1β)水平;肺功能自主呼吸下肺容量(Lung Volume,V)、潮气量(Tidal Volume,TV)、气道压力(Airway Pressure,P)、呼吸频率(Respiratory Rate,Ft),机械下通气下吸气气道阻力(Inhale Resistance,Ri)、呼气气道阻力(Breathe Out Resistance,Re)、动态肺顺应性(Dynamic Lung Compliance,Cdyn)、最大吸气流速(Peak Inspiratory Flow,PIF)、最大呼气流速(Peak Expiratory Flow,PEF)的变化。结果:1.PM2.5致大鼠急性肺损伤氧化应激和炎症损伤机制的研究与空白组比较,PM2.5模型组的氧化应激指标血清SOD活力降低,血清中MDA和8-OHdG、BALF中ACP和LDH;炎症损伤指标肺匀浆中TNF-α和IL-1β水平增加;大鼠肺功能机械通气下Ri和Re水平显著增加,以上差异均有统计学意义(P<0.05)。与空白组比较,PM2.5模型组大鼠肺脏表观颜色发暗,有黑色颗粒和深色斑块;病理形态呈现肺泡结构严重破坏,可见大量上皮细胞坏死、组织碎片、炎性细胞、细颗粒物及充血。与空白组比较,PM2.5模型组的大鼠各脏器系数、肺功能自主呼吸中TV、P、Ft、机械下通气Cdyn、PIF、PEF差异均无统计学意义(P>0.05)。2.复合营养素对PM2.5致大鼠急性肺损伤的干预作用氧化应激指标:与PM2.5模型组比较,CNS常量和高剂量组大鼠血清的SOD活力显著升高、MDA水平显著降低,CNS高剂量组血清的8-OHdG、BALF的ACP和LDH水平显著降低,以上差异均有统计学意义(P<0.05)。炎症损伤指标:与PM2.5模型组比较,CNS常量和高剂量组大鼠肺组织匀浆中IL-1β水平显著降低,CNS常剂量组TNF-α水平均显著降低,以上差异均有统计学意义(P<0.05)。肺功能指标:与PM2.5模型组比较,CNS常量和高剂量组大鼠在机械通气下Ri和Re水平显著下降,以上差异均有统计学意义(P<0.05)。肺脏解剖和病理组织形态:CNS高剂量组改善更明显:表观肺部颜色和颗粒物、深色斑块和空白组类似;病理形态下肺泡间隔增厚、上皮细胞结构破损、炎性细胞浸润等有明显减轻作用。CNS常量组改变不明显。结论:该复合营养素对PM2.5致大鼠急性肺部氧化应激及炎症损伤、肺功能具有保护作用。