發育期PFOS暴露的肺損傷效應及機制研究.pdf

1、第一部分、胚胎期全氟辛烷磺酸（PFOS）暴露致SD仔鼠肺損傷及其機制研究
　　 目的：由于宮內PFOS暴露導致的子代死亡風險增加可能與PFOS的肺毒性相關，因此本研究旨在探討胚胎期PFOS暴露致仔鼠肺損傷及可能的毒性機制。
　　 方法：將雌、雄性成熟SD大鼠按2：1合籠后，經陰道涂片篩選受孕的雌鼠。然后將孕鼠隨機分為對照組（0.05％ Tween-20）、低劑量組（0.1 mg/kg/day PFOS）、高劑量組（2 m

2、g/kg/day PFOS）。從母鼠受孕后第2天（gestational day 1，GD1）開始進行PFOS灌胃染毒，直至分娩結束。染毒體積為1 ml/kg。對出生后的仔鼠觀察其3日內存活率及初生至斷奶期間的體重增長情況。同時將初生（PND 0）和斷奶期（PND 21）仔鼠經麻醉后處死，收集血液、肺臟等主要臟器。采用液相色譜-質譜串聯（LC/MS/MS）分析血清及肺臟組織中PFOS的濃度，用H&E染色法、TUNEL技術、Real-ti

3、me PCR、western blotting、酶學技術等分別檢測肺臟的病理學改變、肺部細胞凋亡、細胞凋亡調控分子mRNA表達水平、cyt c蛋白的釋放、caspase 3、8、9的酶活力，同時還檢測了肺臟中MDA水平、GSH的含量以及SOD酶的活力等氧化損傷相關指標。
　　 結果：與對照組和低劑量組相比，孕鼠妊娠期高劑量PFOS暴露能明顯誘導PND 0和PND 21仔鼠肺臟肺泡出血、肺間隔增厚、炎性浸潤、肺實變等病理學改變，T

4、UNEL顯示高劑量組仔鼠肺組織出現明顯的細胞凋亡（P＜0.01）。胚胎期高劑量PFOS暴露組仔鼠肺臟Bax、Fas以及FasL的mRNA表達在PND 0和21明顯上調（P＜0.01），Bcl-2 mRNA水平在PND 0顯著下調（P＜0.01），而且胞漿cyt c蛋白的釋放水平在PND 0和PND 21均明顯增加（P＜0.01），caspase 3、8、9酶的活力在PND 0和21也顯著提高（P＜0.01）；此外，高劑量組仔鼠肺臟在PN

5、D 0和PND 21 MDA水平明顯增加（P＜0.01）、還原性生物分子GSH的含量顯著減少、抗氧化酶SOD活力下降（P＜0.01）。在低劑量組，仔鼠肺組織中沒有明顯的病理改變和細胞凋亡，3種caspase酶的活力沒有明顯改變，只是PND 0仔鼠肺臟的bax mRNA表達和MDA水平，以及PND 21肺臟Fas mRNA表達會輕微上調（P＜0.05）。
　　 結論：宮內PFOS暴露能夠引起仔鼠肺組織的損傷，而且這種損傷具有一定的

6、持續性。本實驗證實氧化應激損傷和細胞程序性死亡參與了肺組織的損傷過程，而且內源性和外源性凋亡通路均被活化。
　　 第二部分、ROS介導的線粒體損傷在PFOS致A549細胞凋亡中的作用研究
　　 目的：在第一部分的動物研究結果顯示，氧化損傷和細胞凋亡在胚胎期PFOS暴露致仔鼠肺損傷中起到了非常重要的作用。但尚不能斷定這些損傷效應是PFOS對肺組織的直接毒作用。因此，該部分通過建立體外細胞染毒模型，探討PFOS對肺上皮細胞株

7、A549的直接毒效應。
　　 方法：通過將A549細胞在1％血清濃度培養基培養條件下，暴露于不同濃度的PFOS（0、12.5、25、50、100、200 μM）一定時間后，用MTT法、流式細胞術、DCFH-DA熒光探針、JC-1熒光探針等分別檢測細胞活力、細胞凋亡率、胞內ROS的產生以及線粒體膜電位；此外還檢測了MDA水平、GSH含量以及SOD酶活力等氧化應激指標；用酶學的方法還檢測了caspase 3、caspase 8、ca

8、spase 9三種酶的活力。此外，還探討了用還原劑NAC預處理后，通過檢測ROS的產生、細胞活力和凋亡率，看ROS是否介導了PFOS的毒效應。最后，還初步研究了不同血清濃度下（1％和10％）PFOS的毒性差異。
　　 結果：與溶劑對照組相比，A549細胞在低血清環境下（1％）經不同濃度的PFOS處理24-72 h后，細胞活力呈劑量和時間依賴性下降。此外，在該血清濃度下暴露于PFOS，細胞凋亡率、ROS的產生、MDA水平、SOD酶

9、活力、caspase 3和caspase 9的活力呈劑量依賴性增加，同時，胞內GSH含量和線粒體膜電位均下降。但各暴露組細胞胞內caspase 8的活力并沒有上升，甚至在低劑量組還有輕度下降。NAC預處理能顯著抑制PFOS誘導的ROS的產生、細胞活力下降以及細胞凋亡。另外，在10％血清濃度培養條件下暴露于PFOS，只有最高劑量組（200 μM）細胞出現活力下降，而且高血清能顯著抑制200 μM PFOS造成的細胞凋亡。
　　 結