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【立论依据】 2013年,“雾霾”成为年度关键词。雾霾主要组成包括二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物(PM2.5),而加重雾霾天气污染的罪魁祸首就是PM2.5。当PM2.5进入气道后,有些被吞噬细胞吞噬和树突状细胞识别后,转运至肺间质,既可被淋巴系统清除或入血达全身各处,也可在肺间质内沉积形成病灶。在病理技术课堂上通过镜下观察可以发现一种现象:尘细胞会更多的分布在肺血管周围。机体内各种刺激经由细胞内的信号网络转导后引起相关基因表达和细胞因子生成,并因此改变正常时增殖和凋亡之间的平衡状态时就会引发肺血管功能改变,导致肺血管管腔狭窄、肺动脉高压(PAH)等疾病。然而,PM2.5作为一种刺激因子,是否会对肺血管产生一定的影响未见报道。 【设计思路】 探究在不同浓度的PM2.5环境之中,尘细胞在肺血管周围的分布情况,以及对肺血管的影响程度及其所造成的肺血管病理组织改变。 【实验内容】 (1)在体实验组:对照组、PM2.5低剂量组(2.5 mg/mL)、PM2.5中剂量组(5 mg/mL)、PM2.5高剂量组(10 mg/mL),共四组,按3 mL/kg大鼠体重分别灌注不同浓度的颗粒物悬浮液。6周后:①制备小鼠肺冰冻切片,H-E染色观察尘细胞聚积部位。②显微镜下测量肺小动脉管壁厚度与血管直径之比。③显微镜下测量肺血管壁面积与肺血管总面积之比。④MASSON染色观察肺动脉壁胶原纤维增殖情况。⑤免疫组织化学检测α-平滑肌肌动蛋白的表达。(2)离体实验组:分离提取大鼠肺动脉平滑肌细胞分为对照组、低剂量PM2.5(25 mg/L)、中剂量PM2.5(50 mg/L)、高剂量PM2.5(100 mg/L),持续作用时间为48 h。MTT法检测细胞增殖;蛋白质印迹法检测PCNA(增殖细胞核抗原);流式细胞仪检测细胞凋亡情况;蛋白质印迹法检测凋亡相关蛋白表达情况。 【材料】 实验仪器:细胞培养箱、酶标仪、电泳仪、光学显微镜等;试剂:PCNA、DMEM培养液、胎牛血清、MTT试剂盒等。 【可行性】 实验所需动物、药品、试剂、耗材均已购得;本课题所涉及方法和技术课题组同学均已掌握并可独立完成; 【创新性】 目前,对于引起肺血管病变机制的研究多种多样。然而,关于沉积于肺血管旁吞噬了PM2.5的巨噬细胞(尘细胞)是否会对肺血管产生影响并未见研究。通过此项研究,能够进一步明确:吞噬了PM2.5的巨噬细胞(尘细胞)所引起的肺部组织损伤的机制,并且能够为一些以肺血管损伤、病变为基础的疾病提供理论基础。 |
关键词: PM2.5 尘细胞 肺小动脉 |
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