李瑞金,張玫,趙利芳,王影,蘇瑞軍,劉小娜,李卓玉

(山西大學(xué) 環(huán)境科學(xué)研究所 生物技術(shù)研究所,山西 太原 030006)

太原市冬夏季PM2.5亞慢性染毒對(duì)大鼠肺炎癥因子和CK-18表達(dá)的影響

李瑞金,張玫,趙利芳,王影,蘇瑞軍,劉小娜,李卓玉

(山西大學(xué) 環(huán)境科學(xué)研究所 生物技術(shù)研究所,山西 太原 030006)

研究采集PM2.5樣本,制備PM2.5生理鹽水混懸液，對(duì)雄性SD大鼠進(jìn)行染毒實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)大鼠肺組織病理學(xué)改變,測(cè)定肺中炎癥因子和CK-18 mRNA和蛋白表達(dá)。結(jié)果顯示,隨著PM2.5染毒劑量增加,肺組織出現(xiàn)肺充血和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)等炎癥反應(yīng),冬季PM2.5所致肺病理學(xué)損傷比夏季嚴(yán)重。冬季PM2.5中、高劑量組和夏季高劑量組大鼠肺中TNF-α、IL-6、TGF-β、CK-18 mRNA和蛋白表達(dá)比對(duì)照組顯著增加。這說(shuō)明PM2.5亞慢性染毒可增加炎癥因子表達(dá)水平,促進(jìn)肺炎癥反應(yīng)。CK-18表達(dá)上調(diào)提示PM2.5致肺組織處于氧化應(yīng)激狀態(tài)。太原市冬季PM2.5引起大鼠肺炎癥損傷效應(yīng)比夏季嚴(yán)重。

細(xì)顆粒物;大鼠;肺;炎癥因子;細(xì)胞角蛋白18;亞慢性染毒

0 引言

細(xì)顆粒物(PM2.5)是常見(jiàn)的大氣污染物,也是霧霾形成的主要因素,主要來(lái)源于燃料燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣排放、工業(yè)和建筑粉塵等。PM2.5可隨人體呼吸進(jìn)入肺泡和血液中,且富含重金屬和多環(huán)芳烴等多種有毒有害物質(zhì),暴露時(shí)間長(zhǎng),對(duì)人體健康有不良影響。研究表明,PM2.5暴露引起肺部組織結(jié)構(gòu)改變、肺功能下降及炎癥,與肺炎、哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺癌的發(fā)生有關(guān)[1-2]。

炎癥是機(jī)體對(duì)于刺激的一種防御反應(yīng),也是疾病的發(fā)病基礎(chǔ)。細(xì)胞因子作為炎癥反應(yīng)的參與者,發(fā)揮了重要作用。腫瘤壞死因子α(TNF-α)和白介素細(xì)胞6(IL-6)是重要的促炎細(xì)胞因子[3],轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF-β)同時(shí)具有抗炎和促炎效應(yīng),其作用涉及它與其他細(xì)胞因子的相互作用及抗炎和促炎效應(yīng)的平衡[4-5]。細(xì)胞角蛋白18(CK-18)主要分布于上皮細(xì)胞,在保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性中發(fā)揮作用[6],與氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡和炎癥有關(guān)[6-8],是哮喘和肺纖維化的生物標(biāo)志物[9-10]。動(dòng)物和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明,PM2.5能增加IL-6和TNF-α分泌,促進(jìn)炎癥反應(yīng)[11-12],然而,PM2.5亞慢性染毒對(duì)肺抗炎因子和CK-18水平的影響報(bào)道較少。考慮到PM2.5的來(lái)源、組成和理化特性具有明顯的地域性和季節(jié)性,本研究采集太原市冬、夏季大氣PM2.5,提取顆粒物并制備PM2.5生理鹽水混懸液,采用氣道滴注方式進(jìn)行大鼠PM2.5暴露染毒,建立動(dòng)物亞慢性染毒模型,觀察大鼠肺組織促炎因子TNF-α/IL-6、抗炎因子TGF-β及CK-18mRNA和蛋白表達(dá)變化,以期為PM2.5肺毒性作用機(jī)制的研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 顆粒物的采集與制備

采用大氣顆粒物采樣器于山西大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院樓頂采集冬、夏季PM2.5。將PM2.5石英采樣膜剪成小塊浸入超純水中,超聲處理,經(jīng)紗布過(guò)濾,收集PM2.5溶液,真空冷凍干燥得到干粉,以滅菌生理鹽水配制成不同濃度的PM2.5混懸液。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組與染毒方法

健康清潔級(jí)雄性SD大鼠購(gòu)于北京中國(guó)人民解放軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,體重為220～240 g,飼養(yǎng)于本研究所動(dòng)物房?jī)?nèi)。將35只大鼠隨機(jī)分為7組,分別為對(duì)照組(C組,生理鹽水組)、3個(gè)不同劑量夏季PM2.5染毒組(0.2、0.6、1.5 mg/kg 體重,分別記為S1、S2、S3組)及3個(gè)不同劑量冬季PM2.5染毒組(0.3、1.5、2.7 mg/kg 體重,分別記為W1、W2、W3組),每組5只。采取氣道滴注法,隔2天對(duì)大鼠染毒1次,時(shí)間為60天。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及分析方法

最后一次滴注24 h后,麻醉處死大鼠,取肺組織,一部分用于甲醛固定、石蠟包埋和蘇木精-伊紅(HE)染色;其余迅速凍于液氮,隨后在-80℃中貯存,備用。用Trizol提取大鼠肺總RNA,采用反轉(zhuǎn)錄試劑盒(北京全式金生物科技)形成第一鏈成cDNA,然后于熒光定量PCR儀進(jìn)行qPCR分析。實(shí)驗(yàn)所用的引物分別為:GADPH(F:5′-ATGTATCCGTTGTGGATCTGAC-3′;R:5′-CCTGCTTCACCACCTTCTTG-3′,78bp)TNF-? (F:5′-ACAGAAAGCATGATCCGAGA-3′;R:5′-TCAGTAGAGAGAAGAGCGTGG-3′,148bp)IL-6(F:5′-TCCTACCCCAACTTCCAATGCTC-3′;R:5′-TTGGATGGTCTTGGTCCTTAGCC-3′,79bp)TGF-β(F:5′-TGAGTGGCTGTCTTTTGACG-3′;R:5′-TGGGACTGATCCCATTGATT-3′,146bp)CK-18(F:5′-AAGGCCTACAAGCCCAGATT-3′;R:5′-CACTGTGGTGCTCTCCTCAA-3′,179bp)。mRNA表達(dá)以目標(biāo)基因/內(nèi)參GADPH相對(duì)定量。同時(shí),采用ELISA試劑盒(上海西唐生物科技)測(cè)定大鼠肺組織勻漿上清液中TNF-α、IL-6、TGF-β、CK-18的水平。操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,應(yīng)用SPSS19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析-最小顯著性差異法(LSD)檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肺病理學(xué)研究結(jié)果

從圖1可知,對(duì)照組和低劑量PM2.5(0.2和0.3 mg/kg)組大鼠肺組織結(jié)構(gòu)正常(見(jiàn)C和W1,S1未附圖),0.6 mg/kg PM2.5作用下,肺組織出現(xiàn)充血現(xiàn)象(S2);隨著劑量增加,病理學(xué)現(xiàn)象逐漸加重,伴有不同程度的充血、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)等炎癥反應(yīng)和支氣管上皮細(xì)胞增生現(xiàn)象(S3,W2,W3)。

Fig.1 Results of HE staining in rat lungs exposed to PM2.5 (Red arrow:hyperemia; yellow arrow:inflammatory cell infiltrate; blue arrow:bronchial epithelial hyperplasia)圖1 PM2.5對(duì)大鼠肺組織作用后HE染色結(jié)果(紅箭頭所指位置:充血;黃箭頭所指位置:炎性細(xì)胞浸潤(rùn);藍(lán)箭頭所指位置:支氣管上皮細(xì)胞增生)

2.2 PM2.5對(duì)大鼠肺組織TNF-α、IL-6 mRNA和蛋白表達(dá)影響

Fig.2 Effect of PM2.5 on TNF-α and IL-6 mRNA (A) and protein (B) expression in rat lungs (compared with the control,*P<0.05)圖2 PM2.5對(duì)大鼠肺組織TNF-α、IL-6 mRNA(A)和蛋白(B)表達(dá)的影響(與對(duì)照組相比,*P<0.05)

不同濃度冬、夏季PM2.5處理大鼠后,肺中TNF-α、IL-6 mRNA和蛋白表達(dá)變化如圖2所示。由圖2可知,冬季低劑量及夏季中、低劑量PM2.5處理后的大鼠肺組織中的TNF-α、IL-6表達(dá)雖均有增加,但與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05)。冬季中、高劑量組及夏季高劑量組PM2.5處理后大鼠肺中上述基因mRNA表達(dá)水平均顯著上升,與對(duì)照組相比有顯著性差異(P<0.05);冬、夏高劑量組PM2.5處理后大鼠肺中TNF-α、IL-6基因蛋白表達(dá)均上升,與對(duì)照組相比有顯著性(P<0.05);且TNF-α、IL-6基因表達(dá)有劑量-效應(yīng)關(guān)系(R2>0.92)。

2.3 PM2.5對(duì)大鼠肺組織TGF-β mRNA和蛋白表達(dá)影響

Fig.3 Effect of PM2.5 on TGF-β mRNA and protein expression in rat lungs(compared with the control,*P<0.05,**P<0.01)圖3 PM2.5對(duì)大鼠肺組織TGF-β mRNA和蛋白表達(dá)的影響(與對(duì)照組相比,*P<0.05,**P<0.01)

由圖3可知,與對(duì)照組相比,只有冬季中、高劑量及夏季高劑量PM2.5處理后大鼠肺中TGF-β mRNA表達(dá)都顯著增加,且有顯著或極顯著差異(P<0.05或P<0.01)。冬季中、高劑量及夏季高劑量PM2.5處理后,大鼠肺中TGF-β蛋白表達(dá)對(duì)照組顯著增加(P<0.05),而其他組TGF-β蛋白表達(dá)與對(duì)照組相比無(wú)顯著性差異。冬季和夏季PM2.5處理后,TGF-β mRNA和蛋白表達(dá)隨著劑量的增加而增加(R2>0.95)。

Fig.4 Effect of PM2.5on CK-18 mRNA and protein expression in rat lungs (compared with the control,*P<0.05,**P<0.01)圖4 PM2.5對(duì)大鼠肺組織CK-18 mRNA和蛋白表達(dá)的影響(與對(duì)照組相比,*P<0.05,**P<0.01)

2.4 PM2.5對(duì)大鼠肺組織CK-18 mRNA和蛋白表達(dá)影響

不同濃度冬、夏季PM2.5暴露后,大鼠肺中CK-18 mRNA和蛋白表達(dá)情況如圖4所示。與對(duì)照組相比,冬季中、高劑量及夏季高劑量PM2.5組處理后大鼠肺中CK-18 mRNA基因表達(dá)均明顯升高,冬季高劑量PM2.5組處理后大鼠肺中CK-18蛋白表達(dá)顯著升高,且有差異顯著(P<0.05或P<0.01);且冬、夏季PM2.5引起CK-18基因表達(dá)有劑量-效應(yīng)關(guān)系(R2>0.93)。

3 討論

PM2.5是我國(guó)主要的大氣污染物,也是一種呼吸系統(tǒng)毒物[13]。近年來(lái),我國(guó)華北地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾天氣,其發(fā)生與高濃度PM2.5有關(guān),已嚴(yán)重影響了人們的身體健康和生活質(zhì)量。PM2.5肺毒性作用機(jī)制研究更被人們關(guān)注。

TNF-α和IL-6可促進(jìn)炎性細(xì)胞浸潤(rùn),是機(jī)體早期炎癥反應(yīng)的敏感指標(biāo),在炎性發(fā)展中起重要作用[3]。研究發(fā)現(xiàn),PM2.5可引起出租車司機(jī)血清和大鼠肺及肺泡巨噬細(xì)胞中TNF-α和IL-6水平升高,與本研究結(jié)果一致[11-12,14]。有文獻(xiàn)表明TGF-β具有抗炎作用[4]。本研究結(jié)果顯示,較高劑量PM2.5染毒引起TGF-β mRNA和蛋白表達(dá)量對(duì)照組顯著增加,提示肺組織受到PM2.5作用后啟動(dòng)了抗炎機(jī)制。從本研究的肺病理學(xué)結(jié)果看,PM2.5亞慢性暴露引起肺組織炎癥損傷,這反映出PM2.5引起的促炎反應(yīng)占據(jù)主導(dǎo)地位,抗炎反應(yīng)較弱,出現(xiàn)了持續(xù)的炎癥反應(yīng)。值得關(guān)注的是,有研究表明,TGF-β能通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)途徑上調(diào)IL-6的表達(dá)[15],結(jié)合本研究中PM2.5上調(diào)了TGF-β與IL-6表達(dá)的結(jié)果,我們推斷在TGF-β抗炎作用小于促炎因子時(shí),它會(huì)與促炎因子共同作用引起肺致炎反應(yīng),進(jìn)而造成肺損傷。

CK-18是一種中間絲蛋白,參與維持細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)。CK-18基因變化會(huì)破壞中間纖維結(jié)構(gòu),影響細(xì)胞微骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[16]。CK-18又是一種應(yīng)激蛋白,能夠參與細(xì)胞中的活性氧(ROS)水平調(diào)節(jié)。在細(xì)胞處于氧化應(yīng)激狀態(tài)時(shí),CK-18水平上調(diào)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,IL-6能顯著上調(diào)腸上皮細(xì)胞CK-18 mRNA和蛋白表達(dá)[17],說(shuō)明除維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和抗氧化外,CK-18還與炎癥反應(yīng)有關(guān)。本文特別關(guān)注了大氣PM2.5對(duì)肺CK-18表達(dá)的影響，研究發(fā)現(xiàn)CK-18的表達(dá)隨著PM2.5暴露濃度的增加而增加,提示肺受到PM2.5脅迫后出現(xiàn)氧化應(yīng)激狀態(tài),而氧化應(yīng)激又可導(dǎo)致炎性細(xì)胞浸潤(rùn),并產(chǎn)生炎癥因子和細(xì)胞因子[18]。本研究發(fā)現(xiàn)肺組織炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和促炎細(xì)胞因子水平增加,這一結(jié)果也從側(cè)面支持了CK-18表達(dá)上調(diào)所引起的應(yīng)激作用。CK-18與炎癥細(xì)胞因子之間的調(diào)控關(guān)聯(lián),還需進(jìn)一步研究。

太原市2012年1月到2013年1月期間,本實(shí)驗(yàn)大氣顆粒物采樣點(diǎn)夏季PM2.5的日平均質(zhì)量濃度為148 μg/m3(49～251 μg/m3),冬季PM2.5為336 μg/m3(125～544 μg/m3),且冬季PM2.5中有機(jī)物(包括多環(huán)芳烴在內(nèi))、有機(jī)碳、元素碳和重金屬的含量高于夏季。冬季PM2.5中重金屬Pb、Cu、Cd濃度高,夏季Ni、Cr濃度較高[19-21]。這些研究表明冬季和夏季大氣PM2.5濃度水平和成分有差異。本研究發(fā)現(xiàn)冬季PM2.5亞慢性染毒引起大鼠肺組織病理學(xué)損傷比夏季PM2.5嚴(yán)重，同時(shí)還發(fā)現(xiàn),0.6 mg/kg 體重PM2.5滴注濃度下(根據(jù)夏季PM2.5139 μg/m3暴露水平和大鼠3天呼吸量計(jì)算),大鼠肺炎癥因子和CK-18基因表達(dá)變化與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05);1.5 mg/kg 體重PM2.5滴注濃度下(相當(dāng)于夏季或冬季PM2.5350 μg/m3的暴露水平)下,大鼠肺炎癥因子和CK-18基因表達(dá)上調(diào)比對(duì)照組有顯著性差異(P<0.05)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并考慮到太原市夏季PM2.5最高濃度為251 μg/m3,冬季PM2.5平均濃度為336 μg/m3、最高濃度為544 μg/m3,提示冬季PM2.5比夏季PM2.5引起了較嚴(yán)重的肺炎癥損傷。

4 結(jié)論

(1)在本實(shí)驗(yàn)條件下,較高濃度PM2.5(1.5和/或2.7 mg/kg體重)亞慢性暴露引起大鼠肺炎癥相關(guān)細(xì)胞因子(IL-6/TNF-α/TGF-β)表達(dá)上調(diào),增加CK-18表達(dá),導(dǎo)致肺病理?yè)p傷。

(2)與夏季PM2.5相比,冬季PM2.5暴露引起大鼠肺組織炎癥損傷更為嚴(yán)重。

[1] To T,Zhu J,Larsen K,etal.Progression from Asthma to Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD):Is Air Pollution a Risk Factor?[J].AmericanJournalofRespiratory&CriticalCareMedicine,2016,194(4):429.DOI:10.1164/rccm.201510-1932OC.

[2] Vinikoor-imler L C,Davis J A,Luben T J.An Ecologic Analysis of County-level PM2.5Concentrations and Lung Cancer Incidence and Mortality[J].InternationalJournalofEnvironmentalResearch&PublicHealth,2011,8(6):1865.DOI:10.3390/ijerph8061865.

[4] Opal S M,Depalo V A.Anti-inflammatory Cytokines[J].Chest,2000,117(4):1162-72.DOI:org/10.1378/chest.117.4.1162.

[5] Yoshimura A,Wakabayashi Y,Mori T.Cellular and Molecular Basis for the Regulation of Inflammation by TGF-beta[J].JournalofBiochemistry,2010,147(6):781-92.DOI:10.1093/jb/mvq043.

[6] Djudjaj S,Papasotiriou M,Blow R D,etal.Keratins are Novel Markers of Renal Epithelial Cell Injury[J].KidneyInternational,2016,89(4):792-808.DOI:10.1016/j.kint.2015.10.015.

[7] 顧晶,李平,張部昌,等.敲低細(xì)胞角蛋白18對(duì)氧化應(yīng)激誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的影響[J].軍事醫(yī)學(xué),2013,37(7):509-513.DOI:10.7644/j.issn.1674-9960.2013.07.008.

[8] Bae C B,Kim S S,Ahn S J,etal.Caspase-cleaved Fragments of Cytokeratin-18 as a Marker of Inflammatory Activity in Chronic Hepatitis B Virus Infection[J].JournalofClinicalVirology,2013,58(4):641-6.DOI:10.1016/j.jcv.2013.10.008.

[9] Nahm D H,Lee Y E,Yim E J,etal.Identification of Cytokeratin 18 as a Bronchial Epithelial Autoantigen Associated With Nonallergic Asthma[J].AmJRespirCritCareMed,2002,165(11):1536-9.DOI:10.1164/rccm.200201-009OC.

[10] Cha S I,Ryerson C J,Lee J S,etal.Cleaved Cytokeratin-18 is a Mechanistically Informative Biomarker in Idiopathic Pulmonary Fibrosis[J].RespiratoryResearch,2012,13(1):1-9.DOI:10.1186/1465-9921-13-105.

[11] Luo B,Liu J,Fei G,etal.Impact of Probable Interaction of Low Temperature and Ambient Fine Particulate Matter on the Function of Rats Alveolar Macrophages[J].EnvironmentalToxicology&Pharmacology,2017,49:172-178.DOI:10.1016/j.etap.2016.12.011.

[12] Li R,Kou X,Xie L,etal.Effects of Ambient PM2.5on Pathological Injury,Inflammation,Oxidative Stress,Metabolic Enzyme Activity,and Expression of c-fos and c-jun in Lungs of Rats[J].EnvironmentalScienceandPollutionResearch,2015,22(24):1-10.DOI:10.1007/s11356-015-5222-z.

[13] 楊軼戩,宋宏.細(xì)顆粒物(PM2.5)對(duì)呼吸系統(tǒng)的毒性作用[J].毒理學(xué)雜志,2005,19(2):146-8.DOI:10.3969/j.issn.1002-3127.2005.02.023.

[14] Brucker N,Moro A M,Char?o M F,etal.Biomarkers of Occupational Exposure to Air Pollution,Inflammation and Oxidative Damage in Taxi Drivers[J].ScienceoftheTotalEnvironment,2013，S463-464(5):884-93.DOI:10.1016/j.scitotenv.2013.06.098.

[15] Levy N,Milikovsky D Z,Baranauskas G,etal.Differential TGF-β Signaling in Glial Subsets Underlies IL-6-Mediated Epileptogenesis in Mice[J].JournalofNeuroimmunology,2014,275(1-2):108-9.DOI:10.4049/jimmunol.1401446.

[16] Bordeleau F,Lapierre M E M,Sheng Y,etal.Keratin 8/18 Regulation of Cell Stiffness-Extracellular Matrix Interplay through Modulation of Rho-Mediated Actin Cytoskeleton Dynamics[J].PlosOne,2012,7(6):e38780.DOI:10.1371/journal.pone.0038780.

[17] Wang L,Srinivasan S,Theiss A L,etal.Interleukin-6 Induces Keratin Expression in Intestinal Epithelial Cells:Potential Role of Keratin-8 in Interleukin-6-induced Barrier Function Alterations[J].JournalofBiologicalChemistry,2007,282(11):8219.DOI:10.1074/jbc.M604068200.

[18] 郝明媚,楊娜,李清釗,等.大氣顆粒物PM2.5對(duì)大鼠心肌組織氧化損傷及炎癥因子蛋白表達(dá)的影響[J].環(huán)境與健康雜志,2016,33(7):569-72.DOI:10.16241/j.cnki.1001-5914.2016.07.002.

[19] 崔井龍,張志紅,夏娜,等.太原市某城區(qū)四季大氣PM2.5中重金屬污染特征分析[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2016,36(5):1566-72.DOI:10.13671/j.hjkxxb.2015.0773.

[20] 劉珊,彭林,溫彥平,等.太原市PM2.5中有機(jī)碳和元素碳的污染特征[J].環(huán)境科學(xué),2015,36(2):396-401.DOI:10.13227/j.hjkx.2015.02.004.

[21] 賈小華.太原市大氣氣溶膠PM2.5中有機(jī)物的現(xiàn)狀分析[D].太原:山西大學(xué),2013,11:20-28.

Effects of Subchronic Exposure of Ambient Fine Particulate Matter in Winter and Summer in Taiyuan on Gene Expressions of Cytokines and Cytokeratin 18 in Lungs of Rats

LI Ruijin,ZHANG Mei,ZHAO Lifang,WANG Ying,SU Ruijun,LIU Xiaona,LI Zhuoyu

(Institute of Environmental Science,Institute of Biotechnology,Shanxi University,Taiyuan 030006,China)

PM2.5samples were sampled and PM2.5saline suspension was prepared，the male SD rats were injected with the suspension.The rats were administered using PM2.5solutions by intratracheal instillation respectively every three days enduring for 60 days. The histopathological changes and the mRNA and protein expressions of inflammatory factors and CK-18 in lung of rats were detected.The results showed that with the PM2.5dosage increasing,the lung histopathological damage was aggravated accompanied by some inflammatory responses like hyperemia and inflammatory cell infiltrate.Such the effects induced by winter PM2.5were significant compared to summer PM2.5. The mRNA and protein expressions of TNF-α、IL-6、TGF-β and CK-18 in the lung tissues in medium and high dose PM2.5groups in winter were significantly increased compared with the control group, while the expressions of the above 4 genes were significantly elevated in the high dose PM2.5group in summer compared to the control. It suggests that subchronic exposure of PM2.5induces an increase of levels of inflammatory related factors, which may enhance the inflammatory responses in lung. Up-regulation of CK-18 expression suggests that the lung is in the status of oxidative stress induced by PM2.5. The inflammatory responses in the lungs of rats caused by winter PM2.5in Taiyuan were more severe than that of summer PM2.5.

fine particulate matter;rats;lung;inflammatory factors;cytokeratin 18;subchronic exposure

10.13451/j.cnki.shanxi.univ(nat.sci.).2017.03.030

2017-05-31；

2017-06-19

國(guó)家自然科學(xué)基金(91543202)

李瑞金(1967-),女,廣西田東人,博士,教授,從事大氣污染與毒理學(xué)研究。E-mail:lirj@sxu.edu.cn

R994.6

A

0253-2395(2017)03-0622-06