目的:通过气管滴注纳米氧化镍(nickel oxide,NiO)染毒,建立大鼠亚慢性肺损伤模型,从氧化应激及NF-κB、TGF-β1/Smad信号通路等角度探讨其相关的分子机制。方法:40只健康成年雄性Wistar大鼠(200~240 g)随机分为对照组(生理盐水),纳米NiO组(0.015、0.06和0.24 mg/kg b.w)和微米NiO组(0.24 mg/kg b.w),1 ml/kg b.w气管滴注,每周2次,连续6周。染毒结束并心脏采血后处死大鼠并摘取肺组织。(1)记录大鼠体重和进食量,计算食物利用率;称量肺湿重,计算脏器系数。(2)常规制备肺组织HE染色和Masson染色切片,光学显微镜下分别观察肺损伤和肺组织纤维化程度。(3)制备肺组织匀浆,ELISA法测定8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)和致纤维化因子转化生长因子β1(TGF-β1)水平,以及炎性反应因子白介素-6(IL-6)、IL-10、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和中性粒细胞趋化因子-1(CINC-1)、CINC-2αβ和CINC-3含量。生化法测定氧化应激效应指标羟自由基(·OH)、脂质过氧化物(LPO)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和总抗氧化能力(T-AOC)水平。(4)采用RT-qPCR检测肺组织细胞血红素加氧酶-1(HO-1)、金属硫蛋白酶(MT-1)、核因子-κB(NF-κB)、IκB激酶-α(IKK-α)、NF-κB诱导激酶(NIK)、T细胞表达的T盒(T-bet)、GATA-3、TGF-β1、Smad2、Smad4、E-钙黏蛋白(Ecadherin)、肌动蛋白α(α-SMA)、波形蛋白(Vimentin)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、基质金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)和结缔组织生长因子(CTGF)的mRNA表达水平。(5)采用Western blot检测I型胶原(COL1A1)、III型胶原(COL3A1)、NF-κB、IKK-α、NIK、T-bet和GATA-3的蛋白表达水平。结果:(1)纳米NiO染毒第5和6周,0.06和0.24 mg/kg纳米NiO组大鼠体重和食物利用率均低于对照组(P<0.05)。染毒结束后,0.24 mg/kg纳米Ni O组肺湿重及其脏器系数均高于对照组(P<0.05)。(2)HE染色可见染毒组肺组织炎性细胞浸润、肺泡间隔增宽,并有NiO颗粒沉积,尤以0.24 mg/kg纳米Ni O组多见。(3)Masson染色可见染毒组肺组织中胶原沉积明显,羟脯氨酸含量、COL1A1和COL3A1蛋白表达量均明显升高,尤以0.24 mg/kg纳米Ni O组肺纤维化显著。(4)0.24 mg/kg纳米NiO组肺组织中促炎因子NO、iNOS、TNF-α和IL-6,以及炎性趋化因子CINC-1、CINC-2αβ和CINC-3水平均高于对照组(P<0.05),抑炎因子IL-10含量低于对照组(P<0.05)。(5)0.24 mg/kg纳米Ni O组肺组织中·OH、LPO和8-OHd G含量均高于对照组,而CAT、GSH-Px和TAOC水平均低于对照组(P<0.05)。(6)0.24 mg/kg纳米NiO组肺组织中NF-κB、IKK-α和NIK的mRNA和蛋白表达量均高于对照组(P<0.05)。(7)0.24 mg/kg纳米NiO组肺组织中T-bet的mRNA和蛋白表达量均降低,而GATA-3的mRNA和蛋白表达量均升高,与对照组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。(8)0.24mg/kg纳米NiO组肺组织中,TGF-β1蛋白含量和mRNA表达量均升高,Smad2、Smad4、α-SMA、Vimentin、MMP-9、TIMP-1和CTGF的mRNA表达量也均升高,而Ecadherin的mRNA表达量降低,与对照组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:通过气管滴注成功建立了纳米NiO大鼠亚慢性肺损伤模型,其损伤的分子机制可能与染毒大鼠肺组织氧化应激、激活NF-κB信号通路以及TGF-β1活化有关。