基于3D表皮模型雾霾和烟花集中燃放天气细颗粒物对皮肤刺激性的影响及方法比较

The skin irritation effect of fine particles from haze weather and fireworks centralized discharge weather on 3D skin model

目的采用3D表皮模型及传统动物实验,观察不同天气下细颗粒物对皮肤刺激性的影响,并进行方法学探讨。方法分别收集雾霾天气、烟花集中燃放天气(春节)及晴好天气下细颗粒物,超声水浴提取;通过MTT法测定人角质形成细胞在不同天气细颗粒物作用下细胞存活率的影响;应用Time-to-Toxicity(ET_(50))方法研究细颗粒物对3D表皮模型的刺激性;同时应用传统的急性皮肤刺激性试验检测方法对3种天气下细颗粒物进行检测,并将两者结果进行比对。结果 PM_(2.5)染毒浓度为12.50%时,雾霾组PM_(2.5)样本作用于人角质形成细胞24 h后细胞存活率明显下降,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05);与晴天组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。春节组PM_(2.5)样本作用于3D表皮模型16 h后细胞存活率明显下降,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05);雾霾组、春节组PM_(2.5)样本作用于3D表皮模型24 h后细胞存活率明显下降,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。晴天组、雾霾组和春节组ET_(50)均大于24 h,结果判定为无刺激性。传统的皮肤刺激试验结果显示,晴天组、雾霾组和春节组细颗粒物对家兔急性皮肤刺激性试验积分均值为0,结果判定为无刺激性。结论雾霾天气及烟花集中燃放天气下细颗粒物具有更强的皮肤刺激性反应;与传统动物试验相比,应用3D表皮模型检测细颗粒物皮肤刺激性,两者试验结论一致,3D表皮模型检测可大大减少试验样本用量,减少实验动物用量,符合动物伦理3R原则。