不同浓度PM2.5对变应性鼻炎小鼠鼻黏膜黏附分子和细胞因子的影响

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目的:本研究旨在探讨大气细颗粒物(particles with an aerodynamic diameter of less than 2.5μm,PM2.5)对变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)小鼠症状的影响及鼻黏膜表面纤毛状态、鼻黏膜细胞因子及黏附分子表达的影响。方法:选取健康雌性BALB/c小鼠30只,采用随机数字表法分为分为5组:正常组,AR组,PM2.5低、中、高浓度组(每组6只)。卵清蛋白建立小鼠AR模型,用不同浓度的PM2.5(30μg/ml,300μg/ml,3000μg/ml)刺激已成功造模的AR模型。观察小鼠打喷嚏和流鼻涕的情况。用免疫印迹(Western Blot,WB)、免疫组化测定不同分组小鼠鼻黏膜中ICAM-1(细胞间黏附分子)和VCAM-1(血管细胞黏附分子-1)、IL-4、IL-10、IL-13、TSLP、IL-6的表达情况。扫描电镜观察各组鼻黏膜上皮细胞纤毛状态的变化。所有资料均运用SPSS21.0进行统计分析,服从正态分布的两组间比较采用t检验,以α=0.05作为检验标准,P<0.05有统计学意义。结果:用卵清蛋白致敏的小鼠均表现为典型的变应性鼻炎症状,症状评分均>3.3分,表示造模成功。在PM2.5染毒过程中,对照组仅有个别小鼠滴鼻时表现为轻度挠鼻,偶有喷嚏。AR组与PM2.5低浓度组(ARL)、中浓度组(ARM)、高浓度组(ARH)小鼠的表现为不同程度的AR症状,且随PM2.5浓度升高症状有加重的趋势,模型组与对照组比较均有统计学意义(P<0.05),AR组、PM2.5低、中、高浓度组两两比较均有意义(P<0.05)。免疫组化结果显示IL-4、IL-13、TSLP、IL-6、ICAM-1及VCAM-1在AR组及不同浓度的PM2.5组鼻黏膜上皮细胞呈不同程度的阳性表达,对照组于鼻黏膜内染色较浅或偶见个别阳性染色,各指标于PM2.5中、高浓度干预组一般呈强阳性表达,与对照组比较,差异具有显著性意义(P<0.05);而IL-10在对照组鼻黏膜上皮细胞呈阳性表达,但在AR组及不同浓度的PM2.5组表达减弱,其中PM2.5中、高浓度组染毒染色较浅,差异具有显著意义(P<0.05)。光密度分析IL-4、IL-13、TSLP、IL-6、ICAM-1及VCAM-1在AR组及不同浓度的PM2.5组鼻黏膜上皮细胞组大致呈逐渐增强表达趋势,IL-10呈逐渐减弱的表达趋势,免疫印迹结果验证了上述结果。电镜观察发现正常组小鼠鼻黏膜上皮细胞纤毛排列整齐,AR组与正常组相比纤毛稍肿胀,但排列仍较整齐,PM2.5染毒组纤毛排列紊乱、并发生不同程度的黏连,在PM2.5高浓度组出现明显的倒伏现象。结论:1.PM2.5暴露可加重变应性鼻炎小鼠症状反应。2.PM2.5暴露下的AR小鼠鼻黏膜上皮细胞IL-4、IL-13、TSLP、IL-6、ICAM-1及VCAM-1表达水平增高,而IL-10表达水平降低,均且呈相关关系3.PM2.5可损伤鼻黏膜上皮细胞表面纤毛,使其发生黏连、倒伏,可能对其功能造成一定影响。
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