PM_(2.5)降尘诱导A549细胞G2/M期阻滞的机制研究

PM_(2.5)降尘作用于A549细胞后,MTT法检测细胞存活率,扫描电镜观察细胞形态,流式细胞术检测细胞周期改变,RT-PCR检测周期阻滞相关基因p53、p21、CDK1、c-myc和lncRNA H19的表达水平,Western-blot检测周期蛋白cyclin B1表达。通过转染H19 siRNA干扰H19的表达,RT-PCR检测其对p53、c-myc及CDK1表达的影响,以探讨PM2.5降尘诱导A549细胞周期阻滞的作用机制。结果显示,PM2.5降尘暴露可降低A549细胞存活率,随作用浓度及时间增加呈递减趋势,并可观察到细胞形态破坏,细胞膜表面吸附聚集大量粉尘颗粒。PM2.5作用于细胞24 h后,A549细胞增殖阻滞在G2/M期,周期阻滞相关基因p53、p21及H19表达增加,CDK1及cyclin B1表达降低。此外,转染H19 siRNA后成功干扰H19的表达,并调控CDK1表达进一步降低。综合以上结果,PM2.5降尘处理A549细胞后可通过激活p53及p21活性,抑制CDK1和cyclin B1表达水平,诱导G2/M期阻滞从而抑制细胞增殖。短期暴露于PM2.5后,lncRNA H19在染毒细胞中可能发挥特异性癌基因的作用,通过与p53及c-myc结合参与调控细胞周期,干扰H19低表达使细胞G2/M期阻滞更加明显。     

PM2.5降尘对A549细胞线粒体氧化损伤的影响

将不同浓度PM_(2.5)降尘作用于A549细胞后,利用MTT法检测其存活率,W-G染色观察细胞形态,荧光探针法检测细胞ROS和MMP相对水平,以探讨PM_(2.5)降尘对A549细胞线粒体氧化损伤的影响及作用机制。结果显示,经12. 5μg/m L的PM_(2.5)降尘作用A549细胞3 h后,细胞存活率为(81. 77±6. 15)%,并随作用浓度及时间增加呈递减趋势。PM_(2.5)染毒后可观察到细胞形态不规则,胞膜溶解破坏,细胞微核出现。PM_(2.5)降尘作用于细胞24 h后,胞内ROS相对含量随暴露浓度增加呈递增趋势,细胞MMP相对水平随染毒浓度增加而降低,且胞内ROS和MMP两者间存在显著相关关系(R2=0. 878)。提示PM_(2.5)降尘处理A549细胞后可通过刺激ROS的产生,诱导细胞MMP下降,造成细胞线粒体氧化损伤。     

我国温石棉与其4种代用品致V79细胞肿瘤蛋白谱表达的影响

将中国仓鼠肺细胞(Chinese Hamster Lung Cell, V79细胞)分别暴露于不同浓度的温石棉及代用品粉体悬液中48 h后,MTT检测细胞存活率;免疫组化法检测V79细胞中Survivin、Cap43、Bcl-2、p16和p53肿瘤相关蛋白的分布及表达,分析我国两大主产区的温石棉及4种主要人工代用品对V79细胞的增殖抑制率与肿瘤相关蛋白谱的影响,以探讨我国温石棉及人工代用品是否是导致肿瘤的高危因素之一。结果表明: ① 在6种粉体中,四川新康及陕西陕南温石棉对细胞生长抑制最强,岩棉纤维粉体对细胞生长抑制最弱。各粉体对V79细胞的存活率影响不同,随着暴露粉体浓度的增加,细胞的存活率降低,呈现剂量效应关系。②各染毒组细胞的癌基因Survivin、Cap43、Bcl-2表达的蛋白上调,抑癌基因p16和p53表达的蛋白下调,以胞浆阳性为主。综合以上结果,发现我国不同地区温石棉及其代用品均不同程度抑制V79细胞生长,上调肿瘤相关蛋白Survivin、Cap43及Bcl-2,下调p16和p53,从而诱导癌症的发展。     

我国四大矿区温石棉粉尘诱导A549细胞凋亡和周期阻滞的对比研究

通过FT-IR和XRD对四川新康、陕西陕南、甘肃阿克塞和青海茫崖四大矿区温石棉的物相成分、谱学特征进行测试分析,利用MTT法、流式细胞术检测了4种温石棉纤维粉尘染毒A549细胞后的细胞存活率、凋亡率和细胞周期分布,比较和探讨了四大矿区温石棉纤维粉尘抑制细胞增殖能力的大小及其对细胞凋亡和周期阻滞的影响。研究结果显示,四大矿区温石棉的主要物相是斜纤蛇纹石,新康温石棉成分比其他3种温石棉的复杂,阿克塞和茫崖温石棉的成分相似;四大矿区的温石棉化学基团基本相同,阿克塞和茫崖温石棉纤维的表面结构较陕南和新康温石棉的完善。4种温石棉均能不同程度地抑制A549细胞增殖,诱导细胞凋亡和周期阻滞:茫崖组凋亡率最大(22. 56±2. 56)%,陕南组凋亡率最小(19. 57±3. 07)%;细胞周期阻滞均以G2/M期阻滞为主,新康、陕南、阿克塞和茫崖组处于G2/M期细胞比例分别增加8. 90%、8. 58%、9. 13%和10. 44%。4种温石棉导致细胞凋亡和周期阻滞的能力:茫崖新康阿克塞陕南。     

4种天然温石棉致大鼠肺损伤及对HO-1和HSP-70的影响

探讨了我国四大矿区天然温石棉致大鼠肺部损伤作用及肺组织中HO-1和HSP-70的表达差异。从我国四大天然矿区采集4种天然温石棉,用扫描电镜、红外光谱和X射线荧光光谱分析其粉尘形貌、表面活性基团和化学组分。将90只初断乳SPF级Wistar大鼠,随机分为5组(甘肃阿克塞、青海茫崖、四川新康、陕西陕南温石棉组和生理氯化钠溶液阴性对照组),用2. 0 mg/m L温石棉粉尘悬液0. 5 m L(1次/月)对大鼠非暴露式气管内滴注染毒。于1、6、12个月分批处死大鼠6只,测定支气管肺泡灌洗液(BALF)中的乳酸脱氢酶(LDH)、碱性磷酸酶(AKP)和总蛋白(TP)含量,采用qRT-PCR检测肺组织中血红素氧化合酶1(HO-1)和热休克蛋白70(HSP-70) mRNA表达水平,采用western blot检测肺组织中HO-1和HSP-70蛋白表达水平。结果显示,阿克塞、茫崖和新康温石棉组LDH及各温石棉组AKP和TP在各时间点均比阴性对照组高(P 0. 05),且随染毒时间延长呈上升趋势(P 0. 05)。染毒1月时,各染毒组HO-1、HSP-70 mRNA和HO-1、HSP-70蛋白表达量比阴性对照组高(P 0. 05);染毒6月时,各染毒组比阴性对照组高,阿克塞和陕南温石棉组低于茫崖和新康温石棉组(P 0. 05);染毒12月时,阿克塞和陕南温石棉组高于茫崖和新康温石棉组(P 0. 05),茫崖和新康温石棉组低于阴性对照组。     

曼谷城区总悬浮颗粒物的化学组成特征、来源解析及其人肺上皮细胞A549毒性

城市大气颗粒物暴露与人群健康不利效应密切相关,由于颗粒物来源广泛、组成复杂,其引致的健康毒性效应不尽相同。本研究旨在探查城市颗粒物的化学组成、来源及其对人体细胞的毒性效应。采集泰国曼谷城区一年的大气总悬浮颗粒物(TSP)样品,分析水溶性离子、微量金属元素、碳质组分及有机分子标志物含量,并利用正定矩阵因子(PMF)模型解析曼谷TSP来源;测定人肺上皮细胞A549暴露于TSP水萃取组分和有机萃取组分后细胞毒性的变化,包括细胞存活率、活性氧(ROS)生成、白细胞介素-8(IL-8)及细胞凋亡。结果表明,曼谷TSP浓度呈现干季高、湿季低的季节趋势,有机组分和水溶性离子是TSP的主要组分(>50%)。PMF模型解析结果显示,生物质燃烧(24.7%)、陆地化石燃料燃烧(21.1%)和土壤扬尘(20.6%)是干季内曼谷TSP质量浓度的主要贡献者,而湿季内曼谷TSP的主要来源为陆地化石燃料燃烧(29.5%)、生物质燃烧(16.6%)及海盐(16.0%)。曼谷TSP水萃取组分和有机萃取组分均可引起A549细胞毒性,其中TSP有机萃取组分暴露后的细胞具有更高的死亡率、ROS水平和凋亡率,而TSP水萃...     

我国主产地温石棉可吸入纤维致鼠肺损伤与抑癌基因p53、p16的表达

选取我国四大矿区主产地的温石棉,制备成粒径小于10μm的可吸入纤维,采用非暴露式气管滴注法染毒Wistar雄性大鼠,分别于1、3及6个月时称重并处死,迅速分离肺组织,观察肺形态并称量,计算肺脏器系数,并采用HE染色法利用光学显微镜观察肺组织病理改变,RT-PCR法测定p53、p16基因表达,探讨我国温石棉可吸入纤维的生物安全性。结果表明,四大主矿区的温石棉纤维粒度基本小于10μm,符合可吸入纤维粉尘标准,研磨前后纤维粉尘的结构和活性基团无破坏;染毒组Wistar大鼠体重明显减轻,肺重量显著增加,肺脏器系数变大;染毒组Wistar大鼠肺组织发生严重病理改变,出现不同程度的充血、水肿、炎性细胞浸润和纤维增生;染毒组Wistar大鼠肺p53、p16基因表达均降低。综合以上结果,发现我国四大主矿区温石棉的可吸入纤维粉尘均对Wistar大鼠肺组织呈不同程度和方式损伤。随着染毒时间延长,Wistar大鼠肺组织的抑癌基因p53、p16表达显著降低,推测我国四大矿区温石棉的可吸入纤维粉尘具有致肺癌的风险。     

温石棉和陶瓷纤维致大鼠炎症及氧化应激的毒性效应

探讨了温石棉和陶瓷纤维致Wistar大鼠肺部炎症反应和氧化应激的毒性效应。将54只初断乳Wistar大鼠随机分为3组,即温石棉染毒组、陶瓷纤维染毒组和阴性对照组。采用非暴露式气管内滴注进行染毒(2. 0 mg/m L,1次/月),并于1、6、12个月分批处死6只,观察肺组织病理学改变以及支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织相关指标。结果显示,染毒组均出现不同程度的病理改变,其BALF中白细胞总数在染毒各时间点均高于阴性对照组(p 0.05);染毒组白细胞总数、中性粒细胞和淋巴细胞的百分比随染毒时间延长而升高(p 0. 05),巨噬细胞百分比则下降(p 0. 05);染毒组肺组织中IL-6、TNF-α、NF-κB含量在染毒各时间点均高于阴性对照组并随染毒时间延长而升高(p 0. 05),且温石棉组高于陶瓷纤维组(p 0. 05);染毒组肺组织中ROS、MDA浓度在染毒各时间点均高于阴性对照组并随染毒时间延长而升高(p 0. 05),且温石棉组高于陶瓷纤维组(p 0. 05);染毒组SOD活力均随染毒时间延长而下降(p 0. 05),染毒一个月时与阴性对照组比较无差异(p 0. 05),染毒6个月和12个月时温石棉组低于陶瓷纤维组且均低于阴性对照组(p 0. 05)。综上,温石棉和陶瓷纤维均能对大鼠肺组织造成毒性作用,可引起炎症反应和氧化应激;温石棉致大鼠肺毒性的能力较陶瓷纤维强。     

石英和Nano-SiO_2粉体对A549细胞炎性因子的影响

采用体外培养的方法,研究了2种粒径的石英粉体(KWC-Q3和KWC-Q4)和纳米二氧化硅粉体(Nano-SiO2)对A549细胞存活率、乳酸脱氢酶(LDH)释放、白细胞介素(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF-α)的影响。结果表明Nano-SiO2对A549细胞的毒性作用最大,对KWC-Q3其次,对KWC-Q4毒性最弱;随着暴露矿物粉体浓度的升高,细胞的死亡率明显升高,细胞释放的LDH随之升高,存在剂量效应关系。石英和Nano-SiO2能够引起A549细胞分泌IL-6的增加,但是并未引起TNF-α变化。     

纤蛇纹石石棉及代用纤维粉尘的光谱研究与噻唑蓝(MTT)比色法分析

以纤蛇纹石石棉、陶瓷纤维、玻璃纤维、岩棉、硅灰石为受试物,采用噻唑蓝(MTT)比色法检测染毒72h后V79细胞的存活率,并通过吉姆萨染色观察细胞形态学上的变化。不同浓度ρ/(μg.ml-1)的矿物粉尘(100,200,400,600,800,1000)作用72h后,V79存活率下降,细胞增殖明显受到抑制并出现大量细胞衰亡,呈现出剂量效应关系,且细胞毒性大小为玻璃纤维>纤蛇纹石石棉>陶瓷纤维>硅灰石>岩棉;形态学观察发现染毒细胞出现空泡、肿胀、裸核、黑褐色颗粒以及胞浆胞核模糊、形态变化等现象,且不同的粉尘对V79细胞的影响不同。总体而言,岩棉是五种粉尘中毒性最低的石棉代用纤维。     

基于多次非暴露式气管滴注的染毒法研究温石棉致大鼠肺损伤的作用

温石棉是一种安全性存在争议的石棉,合理可行并且能够真实反映其暴露致病过程的染毒方法对深入研究其致病机理有着重要意义。本文采用多次非暴露式气管滴注的染毒方法对雄性Wistar大鼠分别进行不同浓度温石棉悬液的染毒,在染毒1、3和6个月后记录体重和肺脏器系数,观察肺组织大体及苏木素-伊红(HE)染色的病理形态,对支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞总数进行分类计数,并测定总蛋白(TP)、乳酸脱氢酶(LDH)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)的含量。结果表明,多次滴注的方式大鼠死亡率较低,并且每次滴注后能够苏醒的大鼠没有死亡发生;随着四川新康温石棉染毒时间的延长和染毒剂量增加,大鼠体重增长缓慢,肺脏器系数升高,肺大体出现水肿、肉芽肿、萎缩实质化,HE染色观察则表现为炎性细胞增多、肺泡结构遭到破坏以及出现纤维化;随着染毒时间的延长,支气管肺泡灌洗液(BALF)中的白细胞总数、中性粒细胞和淋巴细胞百分比呈上升趋势,巨噬细胞百分比呈下降趋势,TP、LDH、ACP和AKP均表现为上升的趋势,并呈现一定的剂量-效应关系。综上所述,多次非暴露式气管滴注方法可用于模拟温石棉慢性暴露的致病过程,四川新康温石棉可以通过破坏巨噬细胞、肺泡上皮细胞及肺泡上皮-毛细血管屏障造成大鼠的肺损伤。     

我国西北地区不同类型纤蛇纹石石棉的电镜研究

作者对西北地区不同类型温石棉矿床的石棉进行了扫描电镜和高分辩率透射电镜研究,拍摄到清晰的晶格象和电子显微象,发现茫崖型和小八宝型的温石棉纤维的晶格条纹、晶格缺陷及纤维形貌有明显差异。这种差异与成棉地质条件和温度有关。     

纤蛇纹石在纳米材料及环境科学中的意义

传统工业矿物——纤蛇纹石，是一种具有独特卷管状构造的一维纳米管材料，具有机械强度好、耐热、绝缘等优良性能，同时具有高表面化学活性和生物活性。其活性主要源自表面不饱和键、纳米晶体巨大的比表面积所带来的高表面能以及卷曲构造导致的晶格弯曲而引起的附加内能和表面能。优良的物理和化学性能使其在纳米新材料中具有广阔的应用前景；高表面活性使其可被用来治理环境污染，但也可对人体造成致命威胁，导致石棉肺并引发癌症。因此，积极开展纤蛇纹石污染和致病机理的深入研究，有针对性的对其进行表面改性，降低或消除其毒性，同时加强采、选及加工企业粉尘污染的监测、改善人员防护，纤蛇纹石可以发挥优良性能，实现物尽其用。     

石英粉尘激活TLR4信号通路诱导气道炎症反应的机制研究

为了探索大气颗粒物中石英粉尘诱导气道炎症反应的分子机制,采用XRD对石英粉尘进行了物相分析,并以支气管上皮细胞作为染毒对象,将石英粉尘作用于细胞24 h后,CCK-8检测细胞存活率,ELISA检测培养上清液中的白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-8(IL-8)的浓度,Western Blot检测TLR4的表达,使用Toll样受体4特异性抑制剂TAK 242预处理后检测IL-6、IL-8、TLR4水平。实验结果显示,石英粉尘的主要物相是石英,并含部分方解石;随着石英粉尘染毒浓度的增加,细胞相对存活率下降;与对照组相比,100μg/mL组上清液中IL-6与IL-8浓度显著增加(P<0.01);50、75和100μg/mL组的高水平IL-6和IL-8可被TAK 242拮抗,使用TAK 242预处理后,100μg/mL组IL-6、IL-8浓度显著降低(P<0.01);TLR4的表达量随石英粉尘浓度增加而升高,且TAK 242的干预可以有效阻止TLR4通路的活化。研究结果表明,石英粉尘可以刺激支气管上皮细胞分泌高浓度的炎症因子,其机制可能是TLR4信号通路的活化。     

Asbestos in lake and reservoir waters of Staten Island,New York: Source,concentration, mineralogy,and size distribution

There is strong evidence indicating that the six commonly recognized varieties of asbestos are cancer-producing agents Epidemiological and experimental data indicate that, although response to inhalation exposure is most marked, exposure by ingestion probably also entails a risk of excess tumor incidence. The toxicity of mineral fibers can be related to fiber dimensions, mineralogy, chemistry, and surface-active properties. In the Silver Lake Reservoir in Staten Island, New York, where chrysotile from serpentinite bedrock exposures is a potential source of contamination, chrysotile asbestos levels of 15 to 86 million fibers per liter (MFL) were measured, with an average of 53 MFL Much lower levels (average 0 3 MFL) were observed in small lakes and ponds with clayey bottoms on the Staten Island Serpentinite.     

The Expression of Oncoprotein in V79 Cells Which Effect with Chrysotile from China′two Major Origin and Alternative Fibers

Detect the change of the Expression of oncoprotein on the Chinese hamster lung cells (V79 cells) which effect with two main district of China and four alternative chrysotile fiber to investigate the factors of lung cancer. V79 cells were exposed to the suspension of Chrysotile and its substitute with different powder content, the survival rate of cells was monitored by MTT. After 48 h, the location, distribution and expression of Survivin, Cap43, Bcl-2, p16 and p53 in V79 cell were examined by immunohistochemistry and compared. In the six kinds of powder, the inhibition of rockwool on the growth of cells was weakest, the inhibition of Chrysotile from Xinkang Sichuan and Southern Shanxi on the growth of cells was strongest. Chrysotile from Xinkang Sichuan, Chrysotile from Southern Shanxi, glass fiber, ceramic fiber, rockwool and wollastonite had a certain influence on the survival rate of V79 cells. As the concentration of powder increased the survival rate of cells decreased, which showed dose-effect relationship. The expression of Survivin, Cap43 and Bcl-2 was upregulated and the expression of P16 and P53 was downregulated in V79 cells, which was obviously in the powder suspension of Chrysotile from Southern Shanxi and Xinkang Sichuan and glass fiber. The expression was mainly in cytoplasm. The influence of different kind of powder on the cells differed in degree. Chrysotile and its substitute can induce the development of cancer by upregulating the expression of Survivin, Cap43 and Bcl-2 and downregulating the expression of p16 and p53.     

纤蛇纹石石棉的纳米效应与生物活性

本文首次从纳米材料与纳米效应角度出发讨论了纤蛇纹石石棉的形态、表面结构、表面性质与生物活性的关系。结果表明,纤蛇纹石石棉属自然界产出的一种特殊的一维纳米丝状矿物,在形态、结构和表现性质等方面表现出纳米材料所具有一般特性,其中,形态上一寸及高表面化学活性构成了它的生物活性特征。纤蛇纹石石棉纤维对动物的危害,既具有一般纤维的危害性,又具有非晶质ＳｉＯ２的危害性。由于纤维的小尺寸效应和高表面活性而使生物