学术论文

      PM2.5暴露对肺炎克雷伯菌致大鼠肺部炎症的影响

      目的:研究证实PM2.5暴露可导致肺炎的住院率增加,病死率增加,这在老人和儿童中尤为显著。肺炎克雷伯杆菌是老年人及免疫力低下患者肺部感染的常见致病菌之一。本研究在建立了肺炎克雷伯杆菌感染的大鼠模型之后予以PM2.5暴露,通过检测大鼠临床评分、肺脏病理分级、BALF中细胞数、细菌菌落计数、大鼠病死率的改变,探讨PM2.5暴露对肺炎克雷伯杆菌所致的大鼠肺部炎症的影响;通过电镜观察大鼠气管粘液纤毛系统的改变以及检测血清中TNF-α、IL-6的含量,探讨了PM2.5暴露加重大鼠肺部炎症的机制。<br>  方法:清洁级雄性SD大鼠92只,按随机数字法分为①对照组;②肺...
      目的:研究证实PM2.5暴露可导致肺炎的住院率增加,病死率增加,这在老人和儿童中尤为显著。肺炎克雷伯杆菌是老年人及免疫力低下患者肺部感染的常见致病菌之一。本研究在建立了肺炎克雷伯杆菌感染的大鼠模型之后予以PM2.5暴露,通过检测大鼠临床评分、肺脏病理分级、BALF中细胞数、细菌菌落计数、大鼠病死率的改变,探讨PM2.5暴露对肺炎克雷伯杆菌所致的大鼠肺部炎症的影响;通过电镜观察大鼠气管粘液纤毛系统的改变以及检测血清中TNF-α、IL-6的含量,探讨了PM2.5暴露加重大鼠肺部炎症的机制。
        方法:清洁级雄性SD大鼠92只,按随机数字法分为①对照组;②肺克感染+生理盐水组(简称:肺克组);⑧PM2.5+生理盐水组(简称:PM2。5组);④肺克感染+PM2.5组(简称:肺克+PM2.5组)。肺克感染即:以肺炎克雷伯杆菌标准菌株悬液1.0×106cfu/ml,1ml/kg气管内滴入;PM2.5即:以浓度为30mg/kg的PM2.51ml/kg气管内滴入。各组动物分别于第1天、7天随机处死。对大鼠进行临床表现评分、计算各组死亡率;ELISA测血清中TNF-α和IL-6的含量;HE染色观察肺组织病理形态学变化并分级;支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)进行细胞计数及分类;BALF进行细菌菌落计数;扫描电镜下观察气管黏膜上皮的细胞构成、纤毛情况。
        结果:
        1.临床评分:对照组、肺克组、PM2.5组、肺克+PM2.5组第1d临床评分中位数和四分位数间距分别为4(1)、6(2)、5(1)、5(2);第7d的临床表现评分中位数和四分位数间距分别为1(1)、6(1)、4(2)、8(4);第1d时各组临床评分无差异,第7d肺克组、PM2.5组、肺克+PM2.5组临床评分均显著高于对照组(P<0.05),且肺克+PM2.5组评分明显高于肺克组、PM2.5组(P<0。05);对照组在第7d临床评分较第1d明显降低(P<0.05);肺克组、PM2.5组、肺克+PM2.5组不同时间临床评分均无明显差异(P>0.05)。
        2.大鼠死亡率:第1d时各组之间死亡率无差别(P>0.05);第7d时肺克组PM2.5组、肺克+PM2.5组与对照组相比死亡率明显升高(P<0.05),以肺克+PM2.5组死亡率最高,显著高于肺克组、PM2.5组(P<0.05);肺克组、肺克+PM2.5组第7d死亡率明显高于第1d(P<0.05),其它各组不同时间点大鼠死亡率无明显差异(P>0.05)。
        3.血清中IL-6和TNF-α含量的变化:第1d对照组、肺克组、PM2.5组、肺克+PM2.5组IL-6含量分别为0.16±0.04、pg/ml、0.88±0.10 pg/ml、0.40±0.10 pg/ml、1.32±0.54pg/ml;第7d的IL-6含量分别为0.18±0.07pg/ml、0.59±0.09pg/ml、0.55±0.17pg/ml、1.24±0.29pg/ml;第1d对照组、肺克组、PM2.5组、肺克+PM2.5组TNF-α含量分别为168.34±48.68ng/L、670.01±83。01ng/L、400.33±67.48ng/L、647.23±41.12ng/L;第7dTNF-α含量分别为162.48±25.97ng/L、710.49±32.43ng/L、374.70±73.15ng/L、927.54±83.95ng/L;肺克组、PM2.5组、肺克+PM2.5组1d和7d的IL-6、TNF-α含量均明显高于对照组(P<0.05),且肺克+PM2.5组IL-6、TNF-α含量明显高于肺克组、PM2.5组(P<0.05);各组第1d较第7dIL-6和TNF-α含量无明显变化。
        4.肺组织的病理分级:不同时间点肺克组、PM2.5组、肺克+PM2.5组病变程度均明显重于对照组(P<0.05);且肺克+PM2.5组较肺克组、PM2.5组病理分级明显加重(P<0.05);肺克+PM2.5组第7d较第1d的病理分级显著加重(P<0.05),其它各组不同时间病理变化无统计学意义(P>0.05)。
        5.BALF细胞计数及分类:各时间点肺克组、PM2.5组、肺克+PM2.5组BALF白细胞总数及中性粒细胞比例均明显高于对照组(P<0.05);且肺克+PM2.5组白细胞总数及中性粒细胞比例较肺克组、PM2.5组均升高明显(P<0。05);各时间点PM2.5组、肺克+PM2.5组与对照组比较巨噬细胞比例显著下降(P<0.05);肺克组、PM2.5组、肺克+PM2.5组细胞数、中性粒细胞比例7d较第1d明显升高(P<0.05);PM2.5组、肺克+PM2.5组巨噬细胞比例7d较第1d下降明显(P<0.05)。
        6.BALF中细菌菌落计数:肺克组、肺克+PM2.5组第1d菌落计数中位数和四分位数间距分别为6×103cuf/ml(103cfu/ml)、104cfu/ml(103cfu/ml),第7d肺克组、肺克+PM2.5组菌落计数中位数和四分位数间距分别为8×103cfu/ml(4×103cfu/ml)、105cfu/ml(104cfu/ml);第1d肺克+PM2.5组较肺克组细菌菌落计数无差异(P>0.05);第7d肺克+PM2.5组菌落计数高于肺克组(P<0.05);不同时间点比较菌落计数,差异无统计学意义(P>0.05)。
        7.扫描电镜气道粘液纤毛的改变:对照组大鼠气管柱状上皮纤毛密集而规整;肺克组、PM2.5组、肺克+PM2.5组大鼠随着染毒时间的延长气管纤毛呈无序状、粘连、稀疏、成束分布,摆动不良的外观、杯状细胞分泌亢进、气道纤毛上皮鳞状化生、并可见新生的纤毛柱状上皮细胞;第7d肺克+PM2.5组大鼠纤毛大部分断裂、缺失。
        结论:
        1.PM2.5暴露可导致大鼠肺部炎症。
        2.PM2.5暴露可加重肺炎克雷伯杆菌感染导致的大鼠肺部炎症,降低细菌清除,增加死亡率。
        3.PM2.5暴露加重肺部炎症的机制涉及呼吸道粘液纤毛屏障受损以及细胞因子的相互作用。
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      作者: 次如冰
      学科专业: 内科学
      授予学位: 硕士
      学位授予单位: 河北医科大学
      导师姓名: 段争
      学位年度: 2012
      语 种: chi
      分类号: R563.1
      在线出版日期: 2012年9月29日