室內(nèi)pm2.5有機(jī)成分分析及對(duì)細(xì)胞的毒性研究——以沈陽冬季室內(nèi)公共場所為例

1、碩 士 學(xué) 位 論 文室內(nèi) PM2.5 有機(jī)成分分析及對(duì)細(xì)胞的毒性研究-以沈陽冬季室內(nèi)公共場所為例Studies on indoor PM2.5 toxicity to BEAS-2B cell and itsorganic composition作 者 姓 名： 張馨躍學(xué)科、 專業(yè)： 生物學(xué)學(xué) 號(hào)： 21418007指 導(dǎo) 教 師： 李文利 蔣西然完 成 日 期： 2017.04.23大連理工大學(xué)Dalian University o

2、f Technology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文- I -摘 要大氣細(xì)顆粒物（PM2.5）比表面積大，可吸附大量有毒物質(zhì)，能夠引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病和死亡，對(duì)人類的生命健康造成嚴(yán)重威脅。由于人們?cè)谑覂?nèi)的時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于室外，而且室內(nèi)污染物濃度較之室外更大，所以國際上針對(duì)室內(nèi) PM2.5 對(duì)人類健康的影響日漸受到關(guān)注。PM2.5 成分極其復(fù)雜，主要包括有機(jī)成分、無機(jī)物、重金屬元素和無機(jī)離子等。其中，PM2.5 的有機(jī)成分比重大，包含的有毒物質(zhì)較多

3、。因此，研究室內(nèi) PM2.5 中有機(jī)成分單一組分的毒性對(duì)疾病的預(yù)防具有重要意義。目前，國內(nèi)外已經(jīng)開展了針對(duì) PM2.5 對(duì)人類健康的影響的研究，但其具體可能產(chǎn)生的生物學(xué)機(jī)制并不明確。PM2.5 致病機(jī)理假說有氧化應(yīng)激假說、細(xì)胞鈣化假說和梯度氧化損傷模型假說等。梯度氧化損傷模型假設(shè)低濃度 PM2.5 會(huì)引發(fā)細(xì)胞啟動(dòng)抗氧化應(yīng)激相關(guān)的信號(hào)通路，Keap1-Nrf2/ARE 信號(hào)通路是其中一條重要的通路。中濃度的 PM2.5 會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞啟動(dòng)炎癥

4、相關(guān)的信號(hào)通路，核轉(zhuǎn)錄因子 NF-κB 作為重要的細(xì)胞因子發(fā)揮重要作用。高濃度的 PM2.5 會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生更大的傷害，導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡與壞死，PI3K-Akt 信號(hào)通路則是其至關(guān)重要的通路。本研究與遼寧省衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)開展合作，采集沈陽市公共場所室內(nèi) PM2.5并分析其有機(jī)成分。利用 PM2.5 刺激 BEAS-2B（人肺正常上皮細(xì)胞）檢測其凋亡率和死亡率變化情況，對(duì)氧化模型中重要的三個(gè)信號(hào)通路的 9 個(gè)基因（Nrf2，NQO1，H

5、O-1，NF-κB， IL-1β， IL-6， Akt， MDM2， P53） 進(jìn)行 qPCR 法檢測。 結(jié)果表明， 細(xì)胞受到 PM2.5刺激后，會(huì)引起細(xì)胞的凋亡與壞死，BEAS-2B 細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)三個(gè)信號(hào)通路進(jìn)行抗損傷防御。最后利用 SPSS 軟件分析 PM2.5 有機(jī)成分單一組分與細(xì)胞毒性的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果顯示，多種有機(jī)物與細(xì)胞毒性有顯著相關(guān)關(guān)系。本研究引入 Y 型微流控芯片系統(tǒng)，模擬體內(nèi)微環(huán)境加載動(dòng)態(tài)信號(hào)刺激 BEAS-2B 細(xì)胞，