PM2.5降尘经DNA甲基化诱导大鼠急性肺损伤及复合维生素B的保护作用研究

来源 :中国毒理学会表观遗传毒理专业委员会第一次学术大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kensy
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  目的:探讨DNA 甲基化在PM2.5 降尘诱导大鼠急性肺损伤中的作用,阐明复合维生素B(叶酸、维生素B6、B12)减缓肺损伤的机制,为B 族维生素应用于预防PM2.5对健康造成的影响提供理论依据.方法:PM2.5 降尘样本主要采自四川绵阳的交通区和工业区,由西南科技大学提供.选56 只8-10 周龄的雄性SD 大鼠,随机分成7 组,即阴性对照组,低、中、高剂量(3.5、7.0、14.0 mg/ml)复合维生素B 灌胃+PM2.5 染毒(2.0 mg/ml)组,低、中、高剂量(0.4、2.0、10.0 mg/ml)PM2.5 染毒组,每组8 只.复合维生素B 灌胃+PM2.5 染毒组分别用0.5 ml(3.5、7.0、14.0 mg/ml)复合维生素B 溶液连续灌胃28 d,1 次/d,其余4 组用纯净水按同种方式灌胃.28 d 后,7 组均进行非暴露式气管滴注染毒3 d,1 次/d,0.5 ml/次,每次间隔24 h.低、中、高剂量复合维生素B 灌胃+PM2.5 染毒组均采用2.0 mg/mlPM2.5 悬液染毒,低、中、高剂量PM2.5 染毒组分别采用0.4、2.0、10.0 mg/ml 的PM2.5悬液染毒,阴性对照组用0.9%的生理盐水染毒.末次染毒24 h 后,取大鼠腹主动脉动脉血清、肺组织及肺泡灌洗液.切片观察肺部病理变化,检测大鼠肺泡灌洗液中TP、LDH、AKP、ACP、MDA、SOD、CAT、IL-4 和IFN-γ的含量,测量血清中IL-4 和IFN-γ的含量及其在肺组织中mRNA 的表达,采用RT-PCR 和Western blot 测量肺组织中DNA甲基转移酶的mRNA 和蛋白表达,采用比色法定量检测肺组织基因组甲基化率.结果:与阴性对照组相比,低、中、高剂量PM2.5 降尘染毒能对大鼠肺组织造成不同程度的病理性损伤;与2.0 mg/ml PM2.5 染毒组相比,低、中、高剂量复合维生素B 灌胃+PM2.5 染毒组的大鼠肺部病理损伤均有不用程度的减轻.与阴性对照组相比,低、中、高剂量PM2.5 降尘染毒组的大鼠肺泡灌洗液中LDH、AKP、ACP、TP 和MDA 含量显著升高(P<0.05),而SOD 和CAT 活性显著降低(P<0.05),且TP 和MDA 含量随染毒剂量的增加而升高(P<0.05),CAT 活性随染毒剂量的增加而降低(P<0.05);与2.0 mg/ml PM2.5 染毒组相比,中、高剂量复合维生素B 灌胃+PM2.5 染毒组的大鼠肺泡灌洗液中LDH、TP 和MDA 含量明显降低(P<0.05),SOD 和CAT 活性明显升高(P<0.05);高剂量复合维生素B 灌胃+PM2.5 染毒组的大鼠肺泡灌洗液中AKP、ACP 含量明显降低(P<0.05).与阴性对照组相比,中、高剂量PM2.5 染毒组的大鼠BALF、血清和肺组织中IL-4 含量和mRNA 表达显著升高,而IFN-γ含量和mRNA 表达显著降低,IL-4/IFN-γ增加(P<0.05);与2.0 mg/ml PM2.5 染毒组相比,中、高剂量复合维生素B灌胃+PM2.5 染毒组的大鼠肺泡灌洗液和血清中IL-4 含量明显降低,而IFN-γ含量明显升高,IL-4/IFN-γ降低,肺组织中IFN-γ的mRNA 明显升高(P<0.05),低、中、高剂量复合维生素B 灌胃+PM2.5染毒组的大鼠肺组织中IL-4 的mRNA 表达明显降低(P<0.05).与阴性对照组相比,中、高剂量PM2.5 染毒组的大鼠肺组织中DNMT 1 的mRNA 和蛋白表达显著降低(P<0.05),低、中、高剂量PM2.5 染毒组中DNMT 3b 的mRNA 和蛋白表达显著升高(P<0.05),基因组甲基化率(5-mC%)降低,且随染毒剂量的增加而降低(P<0.05),DNMT 3a 的mRNA 和蛋白表达无显著变化(P>0.05);与2.0 mg/mlPM2.5 染毒组相比,中、高剂量复合维生素B 灌胃+PM2.5 染毒组的大鼠肺组织中DNMT1 的mRNA 和蛋白表达显著增加(P<0.05),基因组甲基化率(5-mC%)显著增加(P<0.05),而DNMT 3a、DNMT 3b 的mRNA 和蛋白表达无显著变化(P>0.05).结论:1.PM2.5 降尘能通过DNA 甲基化来诱导大鼠肺部发生炎症和氧化应激反应,造成急性肺损伤.2.复合维生素B 能够通过逆转异常DNA 甲基化来减轻PM2.5 降尘暴露造成的急性肺损伤,对机体起到一定保护作用.
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