急性臭氧暴露对小鼠肺功能及肺部炎症的影响

摘要

目的：探讨不同浓度臭氧急性暴露对小鼠肺功能及肺部炎症的影响。方法：将63只雄性C57BL/6小鼠随机分为9组，每天暴露于过滤空气或臭氧（1.6 mg/m³、2.4 mg/m³）3 h，暴露1 d、3 d、5 d后，使用全身体积描记法检测小鼠肺功能，取支气管肺泡灌洗液（BALF）进行炎症细胞计数，苏木精—伊红（HE）染色评估肺组织炎症浸润程度，免疫组织化学染色检测肺组织降钙素基因相关肽（CGRP）表达水平，实时荧光定量PCR（RT-qPCR）和酶联免疫吸附实验（ELISA）分别检测小鼠肺组织肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-13（IL-13）、CXC趋化因子配体-15（CXCL15）mRNA表达及其在BALF中的蛋白浓度。结果：臭氧暴露使小鼠的肺功能指标发生改变，表现为呼吸频率（F）下降，每分钟通气量（Mv）降低，增强呼吸间歇（Penh）升高（P<0.05）。从时间效应看，与同浓度暴露1 d的2.4 mg/m³暴露组相比，连续暴露5 d后Penh及最大呼气流速（PEF）显著下降（P<0.05）。HE染色结果提示，急性臭氧暴露可导致小鼠肺部炎性细胞浸润和气道狭窄。免疫组织化学染色结果显示，1.6 mg/m³臭氧连续暴露3 d后肺组织中CGRP蛋白的平均光密度值及其阳性细胞占比升高（P<0.05）;BALF炎症细胞计数提示，臭氧暴露组小鼠的炎症细胞总数升高（均P<0.05）。RT-qPCR和ELISA分析表明，2.4 mg/m³连续3 d臭氧暴露可显著提升促炎因子（TNF-α、IL-6、CXCL15）水平，降低抗炎因子IL-13水平（均P<0.05）。结论：急性臭氧暴露可引发肺功能下降和呼吸道炎症水平升高，且呈现一定的剂量和时间效应关系。

关键词

臭氧 / 肺功能 / 肺部炎症 / 肺部结构

基金资助

国家自然科学基金资助项目(No.82203985); 广西壮族自治区教育厅资助项目(No.2024KY0106)