大气细颗粒物对大鼠胸主动脉收缩、舒张功能的影响及与NOS/NO通路的关系

论文摘要

研究目的:通过制备大鼠胸主动脉血管环,观察大气细颗粒物(PM2.5)水溶成分对大鼠离体胸主动脉血管收缩、舒张有无影响,进一步探讨对内皮细胞的影响机制。研究方法:Wistar雄性大鼠18只,分离胸主动脉制备内皮完整、去内皮血管环,进行下列研究:1.大气PM2.5水溶成分对正常大鼠胸主动脉收缩功能的影响:观察大气PM2.5（0μg/ml、10μg/ml、100μg/ml ）对不同浓度苯肾上腺素（PE）引发内皮完整血管环或去内皮血管环收缩的影响;内皮完整血管环同时以超氧化物歧化酶（SOD）联合二甲基亚砜（DMSO）干预,探讨干预对大气PM2.5水溶成分（100μg/ml）作用有无影响。2.大气PM2.5水溶成分对正常大鼠胸主动脉舒张功能的影响:内皮完整血管环以10-6NE预收缩,观察大气PM2.5（0μg/ml、10μg/ml、100μg/ml ）对不同浓度乙酰胆碱（ACH）引起的内皮依赖性舒张作用的影响,同时以SOD联合DMSO干预,探讨干预对大气PM2.5水溶成分（100μg/ml）作用有无影响。研究结果:1.不同浓度大气PM2.5水溶成分对静息状态的血管环无直接影响。2. PE在10-5mol/L水平,100μg/ml组收缩率（%）为88.04±2.34,高于0μg/ml组（79.10±7.95）、10μg/ml组（ 80.83±5.41 ）、SOD+DMSO+PM100组（ P<0.05或P<0.01 ）;L-NAME+PM100组收缩率（ 96.80±2.21 ）高于100μg/ml组（ P<0.05 ）,SOD+DMSO+PM100组收缩率和0μg/ml组间无显著性差异（P>0.05）。3. ACH在10-5mol/L水平时,PM2.5100μg/ml引起的舒张率（%）为36.80±5.41,小于对照组、PM2.510μg/ml组（P<0.01）,SOD+DMSO+PM2.5100μg/ml组与对照组无差别（P >0.05）。研究结论:大气PM2.5水溶成分可内皮依赖性地加强PE对血管环的收缩作用,减弱ACH所致的血管舒张作用,其机制可能与其通过氧化应激引起内皮细胞功能障碍有关。研究目的:探讨大气PM2.5水溶成分静脉染毒后1h、6h,正常大鼠、动脉粥样硬化大鼠胸主动脉血管环在两个时间点收缩、舒张功能有无差别。研究方法:雄性Wistar大鼠60只,随机分为对照组、对照1h组、对照6h组、动脉硬化组、动脉硬化1h组、动脉硬化6h组,每组10只。染毒组以大气PM2.5水溶成分（1ml/kg）尾静脉注射1h、6h后,分别以25%乌拉坦腹腔注射（0.4ml/100g）麻醉后,迅速开胸取大鼠胸主动脉,制备血管环,置于张力换能器进行实验。研究结果: 1.动脉粥样硬化大鼠模型成功制备。2.舒张功能比较:（1） ACH舒张: ACH在10-5mol/L水平（10-6mol/LNE预收缩）,对照1h组舒张率（47.62±13.19）%与对照组（68.69±6.52）%、对照6h组（65.65±7.09）%相比下降（P<0.01）;后两组舒张率无显著性差异（ P>0.05）;ACH在10-5mol/L水平（60mmol/LKCL预收缩）,对照组、对照1h组、对照6h组三组间无显著性差异;ACH在10-5mol/L水平（10-6NE预收缩）,与动脉硬化组相比动脉硬化1h组舒张率下降32.63%（P<0.01）,动脉硬化6h组与动脉硬化组舒张率无显著性差异;ACH在10-5mol/L水平（60mmol/LKCL预收缩）,动脉硬化1h组舒张率降低42.72%（P<0.001）,动脉硬化6h组与动脉硬化组无显著性差异（ P>0.05）。（2）硝普钠（SNP）舒张:SNP在10-5mol/L水平（10-6mol/LNE预收缩）,对照1h组舒张率（77.34±9.60）%与对照组（93.62±3.26）%、对照6h组（82.52±6.16）%相比下降（P<0.01）,后两组舒张率无显著性差异（ P>0.05）;正常组大鼠在60mmol/LKCL预收缩,三组间舒张率无显著性差异（ P>0.05）,动脉硬化大鼠在10-6mol/LNE、60mmol/LKCL预收缩,三组间也无显著性差异（ P>0.05）。3.收缩功能比较:正常大鼠胸主动脉在不同PE浓度水平收缩,三组间收缩率无显著差异（ P>0.05）。动脉硬化大鼠,PE在10-5mol/L水平,动脉硬化1h组收缩率为（76.06±19.86）%,高于动脉硬化组（54.13±17.44）%及动脉硬化6h组（44.80±12.64）%（P<0.05）,后两组间无显著性差异（ P>0.05）。研究结论:1.大气PM2.5水溶成分静脉染毒正常大鼠、动脉粥样硬化大鼠1h后可引起两组大鼠主动脉舒张减弱、动脉粥样硬化大鼠主动脉收缩增强,6h后该作用减弱。2.大气PM2.5水溶成分对血管的直接损害可能不仅仅限于血管内皮。研究目的:本研究拟通过大气PM2.5经尾静脉急性染毒正常大鼠、动脉粥样硬化大鼠,以染毒后1h为观察作用点,探讨大气PM2.5对大鼠血管内皮细胞NOS/NO系统表达的影响。研究方法: 40只健康Wistar雄性大鼠,适应性喂养1周后,随机分为4组,每组10只,分别为:对照组、对照1h组、动脉硬化组、动脉硬化1h组。12周造模成功后开始试验。对照1h组、动脉硬化1h组尾静脉注射大气PM2.5水溶成分（1ml/kg）。尾静脉注射1h后25%乌拉坦腹腔注射（0.4ml/100g）麻醉试验大鼠,迅速行右侧颈动脉插管,同步记录血压波形与心电图波形。待血压波形平稳后截取10min血压波形与心电图波形,计算血压平均值、心率平均值。记录完毕腹主动脉采取动脉血制备血清标本,心脏停跳前迅速开胸暴露心脏,取出主动脉并固定、制备石蜡切片。标本制备好后进行相应指标测定。研究结果: 1.大气PM2.5对正常大鼠、动脉粥样硬化大鼠血压、心率的影响:（1）正常组染毒后1h,收缩压较对照组增高,（141.12±13.55） mmHg vs （122.24±13.92）mmHg,P<0.05。动脉硬化组染毒后1h,收缩压较动脉硬化组降低,（112.86±20.38） mmHg vs （131.50±13.55）mmHg,P<0.05。（2）正常组染毒后1h,心率较对照组增高,（377.48±41.45）次/min vs （345.69±38.82）次/min,P<0.05。动脉硬化组染毒后1h,心率较动脉硬化组降低,（204.07±23.66）次/min vs（ 238.46±32.14）次/min,P<0.05。2.大气PM2.5对正常大鼠、动脉硬化大鼠血清各指标的影响:（1）正常组染毒后1h,血清NO水平较正常组降低, P<0.01;同样动脉硬化组染毒后1h,血清NO水平较动脉硬化组降低, P<0.05。（2）正常组染毒后1h,血清iNOS水平较正常组升高,P<0.01;同样动脉硬化组染毒后1h,血清iNOS水平较动脉硬化组升高,P<0.05。（3）血清eNOS水平各组间比较,无显著性差异,P>0.05。3.大气PM2.5对正常大鼠、动脉硬化大鼠血管内皮、内皮下iNOS、eNOS、Nrf2蛋白表达的影响:（1）正常组染毒后1h,胸主动脉内皮及内皮下eNOS蛋白水平较正常组减少,P<0.05;动脉硬化组染毒后1h,胸主动脉内皮、内皮下eNOS蛋白较动脉硬化组减少, P<0.05。（2）正常组染毒后1h,胸主动脉内皮及内皮下iNOS蛋白水平较正常组增高,P<0.05。动脉硬化组染毒后1h,胸主动脉内皮下iNOS蛋白较动脉硬化组增高, P<0.05。（3）正常组染毒后1h,胸主动脉内皮及内皮下Nrf2蛋白水平较正常组增加,P<0.05。动脉硬化组染毒后1h,胸主动脉内皮下Nrf2蛋白水平较动脉硬化组表达增加,而内皮Nrf2蛋白水平较动脉硬化组无显著性差别,P>0.05。研究结论: 1.大气PM2.5急性染毒引起正常大鼠、动脉粥样硬化大鼠血压、心率改变,其机制与血管内皮及内皮下管壁NOS/NO系统表达异常有关。2.动脉粥样硬化大鼠内皮细胞NOS/NO表达异常,大气PM2.5进一步加剧了NOS/NO的异常表达,提示大气PM2.5染毒更易引起动脉粥样硬化大鼠发生心血管事件。3.大气PM2.5在引起内皮细胞氧化应激的同时,可能引起内皮细胞抗氧化系统的激活。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 英文缩略表
• 前言
• 第一部分 大气细颗粒物水溶成分对正常大鼠离体胸主动脉收缩舒张功能的影响
• 1.1 前言
• 1.2 材料与方法
• 1.3 实验结果
• 1.4 讨论
• 1.5 小结
• 第二部分 大气细颗粒物水溶成分急性染毒对大鼠胸主动脉收缩、舒张功能的影响
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.3 实验结果
• 2.4 讨论
• 2.5 小结
• 第三部分 大气细颗粒物水溶成分急性染毒对大鼠胸主动脉内皮 NOS/NO 系统的影响
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.3 实验结果
• 3.4 讨论
• 3.5 小结
• 综述
• 参考文献
• 个人简历
• 致谢