閤 靜,郭 晴,江清英,盧美玲,趙 云,朱雨晴,楊 旭,李 睿(華中師范大學生命科學學院,遺傳調控與整合生物學湖北省重點實驗室,湖北 武漢 430079)

環(huán)境毒理與健康

甲醛復合PM2.5致小鼠血液毒性的研究

閤 靜,郭 晴,江清英,盧美玲,趙 云,朱雨晴,楊 旭,李 睿*(華中師范大學生命科學學院,遺傳調控與整合生物學湖北省重點實驗室,湖北 武漢 430079)

為探究甲醛(FA)復合PM2.5對小鼠血液毒性的影響及其可能的機制,分別從血液,造血器官(骨髓、脾臟),髓系祖細胞3個層面的損傷進行系統(tǒng)研究.以雄性Balb/c小鼠為實驗對象,把小鼠隨機分為4組(對照組、PM2.5組、FA組、PM2.5+ FA組),對小鼠進行全血細胞計數(shù);觀察骨髓、脾臟病理學的變化;檢測骨髓、脾臟及髓系祖細胞的氧化損傷(ROS,GSH),DNA損傷(DPC,8-OH-dG),細胞凋亡(caspase-3)指標.結果表明,骨髓、脾臟分別出現(xiàn)不同程度的病理學變化;骨髓、脾臟,髓系祖細胞的氧化損傷,DNA損傷,細胞凋亡水平也有上升趨勢.FA復合PM2.5暴露會導致小鼠的血液毒性,氧化應激,及其下游的DNA損傷可能是FA復合PM2.5致小鼠血液毒性的一種重要機制.

PM2.5；甲醛；復合暴露；血液毒性

空氣甲醛(FA)和大氣PM2.5分別是我國目前室內室外主要的空氣污染物,且能對人體健康造成多種危害,相關研究發(fā)現(xiàn)誘發(fā)人類白血病可能是最嚴重的危害之一[1-3].

我國環(huán)保部制定的《環(huán)境空氣質量標準》PM2.5年平均濃度不超過 35μg/m3,然而,我國2015年全國 80%城市 PM2.5濃度大于 35μg/ m3[4].PM2.5污染已成為在我國備受關注的嚴重環(huán)境問題[5],可以近似認為影響到 80%城市居民.PM2.5不僅能進入肺組織影響肺的氣體交換[6],也能穿過呼吸系統(tǒng)障礙進入循環(huán)系統(tǒng)到達全身[7-8],研究報道,環(huán)境顆粒物在白血病患者血液中含量增加,其可以通過循環(huán)系統(tǒng)進入到血液中,相關流行病學及體內實驗研究表明PM2.5可能與白血病的發(fā)生有關[1,9-10].

FA作為一種重要的化工原料,廣泛應用于建筑、木材加工、家具、紡織品、地毯以及化學工業(yè).隨著FA需求量的增大,甲醛污染受到關注,特別是 FA的室內污染.研究發(fā)現(xiàn)過量和長時間的 FA暴露能導致血液毒性[11],體內體外研究也得出結論甲醛會導致明顯的造血毒性[12].

目前,實驗研究和流行病學調查,主要關注的都是PM2.5、FA的單獨暴露效應,大氣PM2.5與空氣FA的復合暴露與人體健康效應的研究在環(huán)境學界迄今為止尚屬空白.根據(jù)國際SCI雜志發(fā)表的綜述報告,我國城市居民家庭 FA超標率高達70%,基于PM2.5和FA超標污染的客觀情況(復合概率估算:80%×70%=56%,即我國人口總數(shù)的56%),研究二者復合暴露的健康效應非常必要.本項研究中,筆者分別從體內體外水平進行了PM2.5復合FA暴露致血液毒性的研究.通過對骨髓和脾臟組織病理學觀察(H&E染色)來評價PM2.5復合FA對骨髓和脾臟組織產生的損傷程度,通過氧化應激指標(活性氧,ROS;還原性谷胱甘肽,GSH)、DNA損傷指標(DNA蛋白質交聯(lián),DPC;8羥基脫氧鳥苷,8-OHdG)以及細胞凋亡指標(天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶-3, Caspase-3)來探討PM2.5復合FA導致血液毒性的可能機制.

1 材料與方法

1.1 實驗動物

SPF級6周齡雄性Balb/c小鼠(約20g)購自湖北省疾病預防控制中心.購買后在飼養(yǎng)室繼續(xù)養(yǎng)1周,待適應新環(huán)境后再進行實驗.

1.2 試劑與儀器

福爾馬林(10%,Sigma公司),GSH試劑盒(南京建成),小鼠8-oH-dG 、caspase-3ELISA試劑盒(Blue Gene),小鼠甲基纖維素半固體培養(yǎng)基(Stem Cell).小型智能環(huán)境氣候倉(WH-2),氣態(tài)FA濃度測定儀(Interscan 4160-2),血細胞分析儀(長春曼特諾).

1.3 實驗方法

1.3.1 PM2.5樣品制備 用 Thermo Anderson G-2.5大流量釆樣器(美國熱電子公司)采用石英纖維濾膜(英國 Whatman公司)采集大氣 PM2.5.采樣后濾膜裁小浸入去離子水中,超聲振蕩15min,重復3次,洗脫PM2.5,振蕩液用6層紗布過濾,濾液冷凍真空干燥(Labconco,USA),低溫冰箱保存?zhèn)溆?

1.3.2 染毒方案

圖1 實驗分組及染毒流程Fig.1 Experiment groups and exposure process

將32只Balb/c小鼠分成4組,分別為:A.對照組(Ctrl);B.2.5mg/mL,PM2.5組;C.3.0mg/m3FA組;D.2.5mg/mL PM2.5+3.0mg/m3FA組(圖 1).FA采用職業(yè)氣態(tài)暴露方式(3mg/m3,8h/d,5d/周,2周),PM2.5采用氣道滴注的暴露方式(2.5mg/mL, 40μL/次,3次/周,2周).

1.3.3 全血細胞計數(shù) 染毒結束后對小鼠斷尾取血30μL,用自動血細胞分析儀進行CBC檢測.

1.3.4 骨髓脾臟樣品收集與制備 第 13d,取雙側股骨以及脾臟,吹出股骨中骨髓細胞并將數(shù)量調整到107個/mL,同時制備脾臟勻漿上清液.

1.4 髓系祖細胞實驗

接種:將2×104個骨髓細胞用100μL IMEM培養(yǎng)基懸浮,加入到分裝好的1.2mL甲基纖維素培養(yǎng)基中混勻,氣泡消散后加到培養(yǎng)皿中;髓系祖細胞集落的培養(yǎng)、觀察和計數(shù):將接種好的培養(yǎng)皿放入CO2培養(yǎng)箱, 12d后對集落計數(shù);髓系祖細胞的懸液制備:集落計數(shù)完成后,用PBS將培養(yǎng)皿中全部集落輕輕沖洗出來,4℃,250g離心 10min棄上清,沉淀細胞用IMEM培養(yǎng)基懸浮,計數(shù)后置于冰上備用.

1.4.1 生物指標的測定 ROS含量的測定:ROS含量的測定使用DCFH-DA法.GSH含量的測定:用GSH試劑盒來檢測各組織中的濃度,具體做法按照試劑盒的說明書進行操作.DPC系數(shù)的測定:DPC系數(shù)的測定采用 KCl-SDS沉淀法. 8-OH-dG和caspase-3含量的測定:通過酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測骨髓、脾臟和髓系祖細胞中的8-OH-dG和caspase-3含量,具體做法按照試劑盒的說明書進行操作.

1.4.2 小鼠骨髓和脾臟組織切片制備,取脾臟和一側大腿股骨浸于固定液48h后,經脫色、清洗、染色、脫水等處理后用石蠟包埋,切成約 10μm的薄片,制成永久裝片.

1.4.3 統(tǒng)計學分析,實驗數(shù)據(jù)均采用平均值±標準誤表示.Origin 6.1、Graph Pad Prism5統(tǒng)計分析軟件對實驗數(shù)據(jù)進行分析,應用單因素方差分析(one-way ANOVA)檢驗組間均值的差異,之后采用 LSD檢驗進行兩兩比較,顯著水平α定為P＜0.05.

2 結果

2.1 小鼠體重變化

染毒2周后,小鼠體重的變化如2所示,各染毒組小鼠的體重與對照組相比都出現(xiàn)不同程度的降低,但是都無統(tǒng)計學意義.

2.2 全血細胞計數(shù)

染毒2周后,小鼠全血細胞計數(shù)的結果如圖3所示,各染毒組小鼠外周血淋巴細胞、紅細胞以及血紅蛋白與Ctrl相比都有顯著差異,單核細胞和粒細胞與Ctrl相比都有下降趨勢,PM2.5+FA組分別與PM2.5組,FA組相比有下降趨勢部分有顯著性.

圖2 小鼠體重變化Fig.2 Body weight change in mice

2.3 骨髓有核細胞計數(shù)

染毒 2周后,各染毒組小鼠骨髓有核細胞計數(shù)如圖4所示,與Ctrl相比,骨髓有核細胞都有極顯著差異(P＜0.001),PM2.5+FA組分別與PM2.5組、FA 組相比骨髓有核細胞也有極顯著差異(P＜0.001).

圖3 外周血全血細胞計數(shù)Fig.3 Complete blood count in peripheral blood

圖4 骨髓有核細胞計數(shù)Fig.4 Nucleated bone marrow cell count

2.4 骨髓和脾臟組織切片的H&E染色

骨髓和脾臟的病理學變化如圖 5所示,在 PM2.5,FA暴露后,小鼠骨髓有核細胞大量減少并形成了空腔,大部分空腔被RBC填充且骨髓出現(xiàn)輕微的纖維化現(xiàn)象.脾臟中正常的脾小體生發(fā)中心為圓形,而在PM2.5,FA暴露后,脾小體生發(fā)中心變成不規(guī)則的形狀,部分脾小體生發(fā)中心消失,脾臟出現(xiàn)不同程度的淋巴細胞增生,同時脾臟內的巨噬細胞數(shù)量也略有增多.

2.5 造血器官骨髓和脾臟氧化損傷

2.5.1 ROS含量的變化 染毒2周后,骨髓和脾臟 ROS含量變化如圖 6所示,骨髓 FA組和PM2.5+FA組與Ctrl組相比,PM2.5+FA組與PM2.5組相比骨髓ROS水平都有極顯著差異(P＜0.001).脾臟各染毒組與Ctrl組相比脾臟ROS水平有顯著差異,PM2.5+FA組分別與PM2.5組、FA組相比脾臟ROS水平都有顯著差異(P＜0.05).

圖5 骨髓和脾臟組織切片H&E染色Fig.5 Histopathological changes of bone marrow and spleen stained with H & E

圖6 小鼠骨髓和脾臟ROS含量Fig.6 The ROS content in bone marrow and spleen cells

2.5.2 GSH含量的變化 染毒2周后,骨髓和脾臟GSH含量變化如圖7所示,各染毒組骨髓GSH水平與Ctrl組相比都有極顯著差異,PM2.5+FA組與PM2.5組相比骨髓GSH水平也有極顯著差異(P＜0.01). FA組和PM2.5+FA組脾臟GSH水平與Ctrl相比均有顯著性差異.

圖7 小鼠骨髓和脾臟GSH含量Fig.7 The GSH content in bone marrow and spleen cells

2.6 造血器官骨髓和脾臟DNA損傷

2.6.1 DPC含量的變化 染毒2周后,骨髓和脾臟DPC含量變化如圖8所示, PM2.5+FA組與Ctrl相比骨髓 DPC 水平有極顯著差異(P＜0.001), PM2.5+FA組與 PM2.5組相比也有極顯著差異(P＜0.01).脾臟各染毒組DPC水平與Ctrl相比都有極顯著差異.

圖8 小鼠骨髓和脾臟DPC含量Fig.8 The DPC content in bone marrow and spleen cells

2.6.2 8-OH-dG含量的變化 染毒2周后,骨髓和脾臟8-OH-dG含量變化如圖9所示,骨髓各染毒組8-OH-dG水平與Ctrl相比都有極顯著差異(P＜0.001),PM2.5+FA組分別與 PM2.5組,FA組相比也有極顯著差異.脾臟各染毒組 8-OH-dG水平與 Ctrl相比均有極顯著差異(P＜0.01), PM2.5+ FA組與PM2.5組和FA組相比也有極顯著差異.

圖9 小鼠骨髓和脾臟8-OH-dG含量Fig.9 The 8-OH-dG content in bone marrow and spleen

2.7 造血器官骨髓和脾臟細胞凋亡

2.7.1 caspase-3含量的變化 染毒2周后,骨髓和脾臟caspase-3含量變化如圖10所示,骨髓各染毒組caspase-3水平與Ctrl相比都有極顯著差異,且PM2.5+FA組分別與PM2.5組相比有顯著差異(P＜0.05).脾臟各染毒組caspase-3水平與 Ctrl相比都有極顯著差異.

2.8 髓系祖細胞實驗

2.8.1 髓系祖細胞集落形成數(shù) 染毒 2周后,小鼠髓系祖細胞集落數(shù)如圖11所示,骨髓有核細胞形成的BFU-E,CFU-GM集落數(shù)都明顯減少.各染毒組 BFU-E集落數(shù)與 Ctrl相比均極顯著差異(P＜0.001),且PM2.5+FA組分別與PM2.5組、FA組相比也有下降的趨勢.各染毒組CFU-GM集落數(shù)與 Ctrl相比都有極顯著差異(P＜0.01),PM2.5組CFU-GM集落數(shù)與Ctrl相比有顯著差異(P＜0.05).

圖10 小鼠骨髓和脾臟caspase-3含量Fig.10 The caspase-3content in bone marrow and spleen

2.8.2 髓系祖細胞氧化損傷 染毒2周后,髓系祖細胞ROS和GSH含量的變化如圖12所示,各染毒組髓系祖細胞的ROS水平與Ctrl相比都有極顯著差異.PM2.5組GSH水平與Ctrl組相比顯著差異,FA組和PM2.5+FA組GSH水平與Ctrl組相比有極顯著差異(P＜0.01),PM2.5+FA組與FA相比GSH水平有顯著差異(P＜0.05).

圖11 BFU-E和CFU-GM集落數(shù)Fig.11 Colonies of BFU-E and CFU-GM

圖12 髓系祖細胞ROS和GSH含量Fig.12 The ROS and GSH content in Myeloid progenitor

2.8.3 髓系祖細胞DNA損傷 染毒2周后,髓系祖細胞DPC和8-OH-dG含量的變化如圖13所示, PM2.5+FA組DPC水平與Ctrl相比有極顯著差異(P＜0.01),PM2.5+FA組與PM2.5組相比有顯著差異(P＜0.05).各染毒組髓系祖細胞 8-OH-dG水平與Ctrl相比都極顯著差異,PM2.5+FA組分別與 PM2.5組,FA 組相比也都有極顯著差異(P＜0.001).

圖13 髓系祖細胞DPC和8-OH-dG含量Fig.13 The DPC and 8-OH-dG content in Myeloidprogenitor

2.8.4 髓系祖細胞細胞凋亡 染毒2周后,髓系祖細胞caspase-3含量的變化如圖14所示,各染毒組髓系祖細胞caspase-3水平與Ctrl相比都極顯著差異(P＜0.01),PM2.5+FA組分別與PM2.5組相比也有顯著差異(P＜0.05).

圖14 髓系祖細胞caspase-3含量Fig.14 The caspase-3content in Myeloid progenitor

3 討論

3.1 PM2.5復合FA對外周血全血細胞的影響

骨髓作為重要的造血器官可直接產生血細胞,因此,外周血血細胞數(shù)目的變化可反映骨髓的造血功能,也可以用于評價PM2.5復合FA對血液系統(tǒng)的影響.PM2.5復合FA暴露后外周血淋巴細胞、單核細胞、粒細胞、紅細胞、血小板以及血紅蛋白含量的改變與臨床上血液系統(tǒng)疾病,例如,骨髓纖維化,再生障礙性貧血,骨髓纖維化的癥狀類似,說明PM2.5復合FA暴露對造血功能甚至骨髓組織產生了一定的毒性作用,初步驗證了FA復合PM2.5的暴露同血液毒性的關系,對復合暴露導致包括白血病在內的血液疾病具有一定的提示作用.

3.2 PM2.5復合FA致骨髓和脾臟組織病變

骨髓是機體最重要的造血器官,而脾臟是在胚胎時期及機體嚴重失血或在某些病理狀態(tài)下的代償性造血器官,因此,骨髓和脾臟的損傷能反映出PM2.5復合FA暴露對小鼠的造血毒性.研究表明,造血系統(tǒng)疾病時常伴隨著骨髓的組織學改變,骨髓組織的異常改變被用作再生障礙性貧血和骨髓纖維化癥的預警[13-14],Deutsch等[15]的研究發(fā)現(xiàn)異常的巨核細胞增生將會導致巨核細胞白血病的發(fā)生,它的典型癥狀是巨核細胞異常增生以及骨髓組織的纖維化.本研究中組織病理學檢測結果顯示,PM2.5復合FA暴露后小鼠骨髓出現(xiàn)輕微的纖維化,巨核細胞數(shù)量也明顯上升,由此說明FA和PM2.5的復合暴露產生了血液毒性.

3.3 PM2.5復合FA致骨髓和脾臟以及髓系祖細胞的氧化損傷和DNA損傷以及凋亡

如上所述,骨髓和脾臟組織病理學檢測結果和小鼠骨髓CFU-GM、BFU-E集落減少的結果初步顯示PM2.5和FA的復合暴露能導致小鼠骨髓、脾臟以及髓系祖細胞的損傷.然而,骨髓、脾臟其損傷機理尚未明確,因此筆者進行了進一步探討.

近年來的研究發(fā)現(xiàn),生理水平的 ROS可參與生命過程,但高水平的ROS導致DNA、蛋白質、脂質等大分子過氧化,進而能夠導致細胞和組織受損[16].Zhou等[17]的研究報道氧化應激可參與白血病的病理過程.GSH在ROS產生時可參與清除體內過量的 ROS,使機體氧化與抗氧化水平保持平衡[16].本研究中,氧化應激指標測定結果表明,PM2.5復合FA暴露后,小鼠骨髓、脾臟以及髓系祖細胞中ROS含量出現(xiàn)顯著性上升,說明PM2.5復合 FA能導致骨髓、脾臟以及髓系祖細胞的氧化損傷,GSH的下降反映了機體抗氧化能力的降低.

DPC由DNA和蛋白質共價交聯(lián)形成,正常細胞中也存在一定量的DPC,然而過量的DPC對DNA的復制和轉錄產生嚴重影響,且DPC只能被部分修復,可能造成DNA發(fā)生永久性改變[12].研究發(fā)現(xiàn)甲醛的暴露濃度與骨髓組織細胞中的DPC 效應呈現(xiàn)劑量-效應關系[18].本研究發(fā)現(xiàn),PM2.5和FA單獨暴露不能直接導致骨髓和髓系祖細胞DPC的形成,但是當PM2.5復合FA暴露時,卻能顯著提高髓系祖細胞 DPC的程度,由此說明PM2.5復合FA暴露可導致髓系祖細胞的DNA損傷.

8-OHdG是活性氧自由基進攻DNA形成的穩(wěn)定共價化合物,正常細胞中存在著本底水平的8-OHdG.如果機體內DNA分子受到外來的理化因素的作用可以產生過量的 8-OHdG,影響基因的復制與轉錄翻譯過程,是一種較嚴重的分子遺傳損傷.動物FA吸入實驗結果表明FA可以誘導大鼠肺組織 DNA生成 8-OHdG,且呈現(xiàn)劑量效應[8].Longhin等[19]的研究表明PM2.5暴露會導致8-OHdG含量的增加.本研究發(fā)現(xiàn)PM2.5,FA復合暴露會導致小鼠骨髓、脾臟以及髓系祖細胞8-OHdG含量上升且部分結果表現(xiàn)為顯著性上升,表明PM2.5復合FA暴露能導致骨髓、脾臟以及髓系祖細胞DNA的損傷.

機體內氧化應激水平超過自身抗氧化系統(tǒng)極限時,持續(xù)的氧化應激將導致凋亡因子釋放和線粒體功能失調,細胞將會發(fā)生凋亡[20].近年來的研究表明過量的 ROS會導致造血干細胞的DNA 損傷,并通過激活 p38MAPK通路,限制造血干細胞的自我更新能力,從而使造血干細胞過早衰老或出現(xiàn)凋亡[21],且HSC及其造血微環(huán)境的氧化應激是導致白血病的可能機制之一[22].本研究發(fā)現(xiàn)PM2.5復合FA暴露后骨髓、脾臟以及髓系祖細胞的ROS含量上升顯著,且骨髓、脾臟以及髓系祖細胞的各個染毒組的caspase-3含量也出現(xiàn)顯著性上升,由此可知,PM2.5復合FA暴露可導致細胞凋亡,而后者可能是骨髓、脾臟以及髓系祖細胞產生損傷的一個可能原因.

4 結論

4.1 PM2.5和FA的暴露會導致小鼠體重的降低和肝、腎等重要臟器系數(shù)的變化,外周血中多種血細胞數(shù)量減少,骨髓、脾臟組織發(fā)生病變、髓系祖細胞 BFU-E,CFU-GM集落的減少,也導致骨髓、脾臟和髓系祖細胞出現(xiàn)氧化應激、DNA損傷和細胞凋亡,導致了小鼠的血液毒性.

4.2 PM2.5和 FA的復合暴露會加重血液毒性,而氧化應激和各種類型的DNA損傷以及細胞凋亡可能是導致血液毒性的機制.

4.3 PM2.5和FA復合暴露導致的血液毒性對引發(fā)包括白血病在內的血液疾病具有一定的提示作用.

[1] Jin X T, Chen M L, Li R J, et al. Progression and inflammation of human myeloid leukemia induced by ambient PM2.5exposure [J]. Archives of Toxicology, 2016,90(8):1929-1938.

[2] IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans a review of human carcinogens: Chemical agents and related occupations [R]. WHO International Agency for Research on Cancer., 2012,100F:401–435.

[3] NTP (National Toxicology Program) Report on Carcinogens, Twelfth Edition. Research Triangle Park. 2011:195–205.

[4] 2015年中國環(huán)境狀況公報 [Z]. 環(huán)保工作資料選, 2016,(6).

[5] Wang S, Hao J. Air quality management in China: issues, challenges, and options [J]. Journal of Environmental Sciences, 2012,24(1):2-13.

[6] Pinkerton K E, Saiki C, Vallyathan V, et al. Distribution of particulate matter and tissue remodeling in the human lung [J]. Environmental Health Perspectives, 2000,108(11):1063-9.

[7] Xu D, Huang N, Wang Q, et al. [Study of ambient PM2.5on the influence of the inflammation injury and the immune function of subchronic exposure rats] [J]. Journal of Hygiene Research, 2008,37(4):423.

[8] Wang G, Jiang R, Zhao Z, et al. Effects of ozone and fine particulate matter (PM2.5) on rat system inflammation and cardiac function [J]. Toxicology Letters, 2013,217(1):23-33.

[9] Visani G, Manti A, Valentini L, et al. Environmental nanoparticles are significantly over-expressed in acute myeloid leukemia [J]. Leukemia Research, 2016,50:50-56.

[10] Boothe V L, Boehmer T K, Wendel A M, et al. Residential traffic exposure and childhood leukemia: a systematic review and meta-analysis. [J]. American Journal of Preventive Medicine, 2014,46(4):413-422.

[11] Tang X, Bai Y, Duong A, et al. Formaldehyde in China: production, consumption, exposure levels, and health effects. [J]. Environment International, 2009,35(8):1210-24.

[12] 魏晨曦.甲醛在有無苯的作用下致小鼠造血毒性的研究 [D].武漢:華中師范大學, 2014.

[13] Voulgarelis M, Giannouli S, Tasidou A, et al. Bone marrow histological findings in systemic lupus erythematosus with hematologic abnormalities: A clinicopathological study [J]. American Journal of Hematology, 2006,81(8):590-7.

[14] Xavier J G, Favero M E, Vinolo M A, et al. Protein-energy malnutrition alters histological and ultrastructural characteristics of the bone marrow and decreases haematopoiesis in adult mice [J]. Histology & Histopathology, 2007,22(6):651-660.

[15] Deutsch V R, Tomer A. Megakaryocyte development and platelet production [J]. British Journal of Haematology, 2006,134(5): 453-466.

[16] 趙 云,尤會會,沈世萍,等.甲醛經口染毒致小鼠臟器損傷和炎癥反應的研究 [J]. 中國環(huán)境科學, 2016,36(3):935-942.

[17] Zhou F L, Zhang W G, Wei Y C, et al. Involvement of oxidative stress in the relapse of acute myeloid leukemia [J]. Biol Chem, 2010,285:15010-15015.

[18] 柯玉潔,秦曉丹,李 蘭,等.甲醛對小鼠骨髓組織的毒性作用[J]. 中國環(huán)境科學, 2012,32(6):1129-1133.

[19] Longhin E, Holme J A, Gutzkow K B, et al. Cell cycle alterations induced by urban PM2.5in bronchial epithelial cells: characterization of the process and possible mechanisms involved [J]. Particle and Fibre Toxicology, 2013,10(1):63.

[20] 劉旭東.單壁碳納米管對昆明小鼠認知能力以及自主移動能力的影響 [D]. 武漢:華中師范大學, 2014.

[21] Yahata T, Takanashi T, Muguruma Y, et al. Accumulation of oxidative DNA damage restricts the self-renewal capacity of human hematopoietic stem cell [J]. Blood, 2011,118(11):2941.

[22] Mchale C M, Zhang L, Smith M T. Current understanding of the mechanism of benzene-induced leukemia in humans: implications for risk assessment. [J]. Carcinogenesis, 2012,33(2): 240-52.

Formaldehyde and PM2.5induced hepatotoxicity in mice.

GE Jing, GUO Qing, JIANG Qing-ying, LU Mei-ling, ZHAO Yun, ZHU Yu-qing, YANG Xu, LI Rui*(Hubei Key Laboratory of Genetic Regulation and Integrative Biology, School of Life Sciences, Central China Normal University, Wuhan 430079, China). China Environmental Science, 2017,37(7)：2740～2748

In order to explore the influence and the underlying mechanism of FA and PM2.5on hepatotoxicity, we conducted systematic research from three aspects, including toxicity of blood, hematopoietic organs (bone marrow, spleen) and myeloid progenitor. Male Blab/c mice were taken as experimental object, and were randomly divided into four groups: the control group; PM2.5-exposure group; FA-exposure group; PM2.5+ FA-exposure group. Blood samples were firstly collected from mice caudal vein to conduct the complete blood count. Then the histopathological change of bone marrow and spleen (H & E staining) were observed. Furthermore, the oxidative damage (ROS, GSH), DNA damage (DPC, 8-OH-dG) and apoptosis (caspase-3) in bone marrow, spleen and myeloid progenitor were detected. Results showed different degree of pathological changes in the bone marrow, spleen; compared with control group, oxidative damage, DNA damage, cell apoptosis level all demonstrated a rising trend in PM2.5, FA, PM2.5+ FA group. In conclusion, an exposure combined formaldehyde and PM2.5could cause hepatotoxicity in mice, with a possible mechanism from oxidative stress as well as its downstream DNA damage.

PM2.5；formaldehyde；combined exposure；hepatotoxicity

X174

A

1000-6923(2017)07-2740-09

閤 靜(1992-),女,湖北隨州人,華中師范大學碩士研究生,研究方向為生物化學與分子毒理學.

2016-12-02

國家自然科學基金面上資助項目(21577045);國家自然科學基金重點資助項目(51136002);中央高?；究蒲袠I(yè)務費探索創(chuàng)新項目(CCNU15A02028)

* 通訊作者, 副教授, ruili@mail.ccnu.edu.cn