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目的: 大量流行病学调查提示,大气污染物对胚胎发育的危害不容忽视,大气颗粒物(particulate matter,PM)和胎儿宫内发育迟缓、出生低体重及早产等发育异常有关,提示大气污染物对胚胎发育的危害不容忽视。资料还显示,小儿免疫异常相关性疾病在大气污染严重地区的发生率显著升高。本研究的目的旨在通过运用动物实验研究的方法,从不同的层面研究宫内PM的暴露对幼鼠免疫系统发育的影响,特别是相关免疫学基因(GATA-3和T-bet)表达变化的资料。 方法: ICR雌、雄小鼠按2:1合笼,将妊娠的雌鼠随机分为对照组(A)和低(B)、中(C)、大(D)、超大(E)剂量PM暴露组(n=8~11),分别向A~E组小鼠咽后壁滴注载液(PBS)或0.09、0.28、1.85、6.92μg/μl的PM标准品SRM1649a混悬液各30μl,从妊娠d0至d19,每隔3d暴露一次,共7次。幼鼠于出生后30d龄处死,检测脾淋巴细胞增殖活性、血浆和脾组织IFN-γ和IL-4的含量及脾GATA-3和T-bet mRNA的表达,观察脾脏和胸腺的脏体系数及病理改变。 结果: ①幼鼠脾脏系数及胸腺系数结果提示:各组间比较差异均无统计学意义(P>0.05); ②脾淋巴细胞增殖活性结果提示:C(0.8852±0.0413)、D(0.2172±0.0523)、E(0.0543±0.0292)组低于A组(0.9465±0.0564),差异有统计学意义(P<0.05); ③血浆和脾组织IFN-γ含量结果提示:C[(20.96±1.59)、(149.79±7.16)pg/ml]、D[(18.27±1.57)、(125.88±9.81)pg/ml]、E[(9.32±2.62)、(87.15±9.76)pg/ml]组低于A[(24.69±2.23)、(175.52±11.39)pg/ml]、B[(25.44±1.85)、(171.93±11.03)pg/ml]组,差异均有统计学意义(P<0.05);血浆和脾组织IL-4含量,C[(20.07±1.73)、(158.65±9.43)pg/ml]、D[(35.24±4.14)、(189.93±14.19)pg/ml]、E[(62.59±8.60)、(256.04±17.07)pg/ml]组高于A[(13.89±2.16)、(108.10±5.51)pg/ml]、B[(14.48±2.08)、(110.97±5.99)pg/ml]组,差异均有统计学意义(P<0.05); ④T-bet mRNA表达C(0.35±0.10)、D(0.26±0.07)、E(0.15±0.03)组低于A(0.49±0.15)、B(0.47±0.22)组,GATA-3 mRNA表达C(0.55±0.16)、D(0.63±0.05)、E(0.81±0.18)组高于 A(0.37±0.06)、B(0.40±0.13)组,差异均有统计学意义(P<0.05); ⑤E组胸腺和脾脏组织结构损伤较重,C、D组病变程度次之,B组变化轻微。 结论: ①不同剂量PM宫内暴露虽未影响出生后幼鼠胸腺和脾脏的脏器系数,却可导致其组织的病理学改变。形态学观察表明,随着PM暴露剂量增加,组织损伤程度明显加重,超大剂量暴露可导致脾脏、胸腺组织严重受损; ②PM暴露可抑制幼鼠脾淋巴细胞增殖反应,提示PM细胞免疫功能降低。随着PM剂量的增加,抑制效应越明显,增加幼鼠对疾病的易感性,提示PM可能与过敏症、哮喘和其他自身免疫性疾病等免疫异常相关性疾病发生率的升高有关; ③随着PM暴露剂量的增加,幼鼠Th2型细胞因子(IL-4)持续升高,Th1型细胞因子(IFN-γ)持续降低,IFN-γ/IL-4比值进一步降低,提示存在以Th2优势应答为主的免疫失衡,同时Thl细胞功能受到抑制; ④妊娠期宫内PM暴露可影响胎鼠免疫系统的正常发育,造成出生后幼鼠免疫功能紊乱,其作用机制可能与上调GATA-3 mRNA和下调T-bet mRNA的表达、诱导Th1向Th2偏移有关。