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目的: 研究PM2.5(fine particulate matter)与全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid, PFOA)对小鼠及哮喘小鼠气道高反应性及气道炎症的影响,研究PM2.5及其组分 PFOA 对正常小鼠与哮喘小鼠肺组织中糖皮质激素受体( glucocorticoid receptor,GR)和11β羟基类固醇脱氢酶(11β-hydroxysteroid dehydrogenase, 11βHSD)表达的影响,进而探讨PM2.5及其组分PFOA影响小鼠气道高反应性及气道炎症的可能机制。 方法: 48只4~6周龄SPF级BALB/c小鼠随机分为8组,每组6只(n=6):对照组(S组)、PFOA组(A组)、PM2.5组(M组)、PFOA+PM2.5组(AM组)、哮喘组(O 组)、哮喘+PFOA 组(OA 组)、哮喘+PM2.5 组(OM 组)、哮喘+PFOA+PM2.5组(OAM组)。哮喘小鼠经0.01%OVA(Ovalbumin, OVA)腹腔注射致敏,再予以1%OVA雾化吸入连续7天,建立哮喘小鼠模型.配制PM2.5与 PFOA 混悬液,在最后三天雾化激发之前采用滴鼻的方式对各组小鼠进行暴露,每组小鼠 40μL 混悬液滴鼻刺激, S 组及 O 组小鼠用磷酸盐缓冲液(phosphate-buffer saline,PBS)替代.最后一次OVA雾化后,在24小时内对各组小鼠进行气道高反应性(airway hyperresposiveness,AHR)的检测;收集支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid,BALF)和血清样本,应用ELISA (enzyme linked immunoabsordent assay,ELISA)法检测其中的炎症因子水平;制作肺组织病理切片及HE染色后的切片进行观察;收集其余肺组织样本,应用实时定量PCR(quantitative real-time polymerasechain reaction,qRT-PCR)检测各组小鼠肺组织GR、11βHSD1、11βHSD2的mRNA表达;应用蛋白印迹(Western Blot,WB)法及免疫组织化学染色法(immunohistochemical,IHC)检测各组小鼠肺组织GR、11βHSD1和11βHSD2的蛋白表达。 结果: 1. OVA诱导急性哮喘小鼠模型成功。肺组织病理切片HE染色结果提示PM2.5与PFOA均可加剧正常小鼠与哮喘小鼠的气道病理改变,两者共同作用更为明显。 2.各组小鼠的基线气道阻力(airway resistance,Rn)均高于S组,差异有显著性统计学意义(p<0.01);与O组相比,OAM组小鼠的基线Rn明显升高(p<0.01。应用不同浓度的乙酰甲胆碱(methacholine,Mch)溶液进行雾化激发,各组小鼠的Rn值与其基线Rn值的比值(%)随Mch浓度升高而逐渐增高。各组小鼠的Rn上升幅度与S组相比均显著增加(均p<0.01);与O组哮喘小鼠相比较,OA组、OM组及OAM组气道阻力明显升高(均p<0.01)。 3. ELISA结果发现,与S组正常小鼠相比,AM组、O组、OA组、OM组及OAM组小鼠BALF中白细胞介素(interleukin,IL)-13明显升高(p<0.01);与O组哮喘小鼠相比,AM组(p<0.05)及OAM组(p<0.01)小鼠BALF中IL-13升高。与S组相比,各哮喘组小鼠的BALF组胺水平均升高(均p<0.01);与O组相比,OM组及OAM组BALF中组胺表达水平明显升高。与S组相比, AM组小鼠血清IL-5水平升高(p<0.01),哮喘各组小鼠血清IL-5水平亦升高(p<0.01);与O组相比,OA组及OAM组小鼠血清IL-5水平均升高(均p<0.01)。与S组相比,A组及AM组小鼠血清干扰素γ(interferon-gamma,IFN-γ)水平降低(p<0.01),哮喘各组小鼠血清IFN-γ水平亦明显降低(p<0.01)。 4. qRT-PCR结果发现,与S组正常小鼠相比较,其余各组 GR mRNA表达降低(p<0.01).与S组相比较,O组、OA组、OM组及OAM组哮喘小鼠肺组织11βHSD1 mRNA表达均升高(均p<0.01);与O组哮喘小鼠相比较,OA组、OM组及OAM组的11βHSD 1 mRNA表达亦均升高(均p<0.01)。与S组相比较,O组及OA组哮喘小鼠肺组织11βHSD 2表达均升高(p<0.05)。 5. WB检测GR蛋白结果发现,与S组相比较,其余各组GR蛋白表达均降低。11βHSD1蛋白检测结果提示,与S组相比较,A组小鼠肺组织11βHSD1蛋白表达降低(p<0.05),O组小鼠肺组织11βHSD1蛋白表达升高(p<0.05)。11βHSD2蛋白检测结果提示,与S组相比较,O组、OA组、OM组以及OAM组哮喘小鼠肺组织11βHSD2蛋白表达均升高(均p<0.01)。 6. IHC结果提示与S组相比较,其余各组 GR表达降低.与S组相比较,A组(p<0.05)、AM组(p<0.01)小鼠肺组织11βHSD1蛋白表达降低,O组小鼠肺组织11βHSD1蛋白表达升高(p<0.01);与O组相比较,OA组、OM组、OAM组11βHSD1蛋白表达均降低。与S组相比较,A组小鼠肺组织11βHSD2蛋白表达降低(p<0.05),O组表达升高(p<0.05);与O组相比,OM组、OAM组小鼠肺组织11βHSD2蛋白表达均降低。 结论: 1. PM2.5及其组分PFOA可加剧正常及OVA诱导的哮喘BALB/c小鼠的气道高反应性。 2. PM2.5及其组分PFOA可加剧正常小鼠及OVA诱导的哮喘小鼠的气道病理改变,促进组胺、IL-13及IL-5的表达,抑制IFN-γ的表达,促进Th1/Th2 免疫失衡。 3. PM2.5及其组分PFOA可能通过抑制正常小鼠肺组织GR的表达,降低糖皮质激素抗炎效应,从而加剧小鼠气道炎症。 4.哮喘可升高小鼠11βHSD1和11βHSD2的表达,PFOA对小鼠11βHSD1以及11βHSD2 的表达有抑制作用。