RTCA与CCK-8法用于检测柴油废气颗粒物致支气管上皮细胞毒性的比较研究

运用实时无标记细胞分析系统(RTCA)和Cell Counting Kit-8(CCK-8)法分别检测柴油废气颗粒物(DEP)致支气管上皮细胞(HBE)细胞毒性,从而对2种方法进行比较研究。分别以浓度为0、3.5、7、14、28和56 mg·L^(-1)2种柴油废气标准参考颗粒物(Standard Reference Material 1650b,SRM 1650b;Standard Reference Material 2975,SRM 2975)对HBE细胞进行暴露处理,分别暴露6、12、24和48 h后,检测不同DEP致HBE细胞毒性,比较各组之间细胞存活率或标准化细胞指数(normalized cell index,NCI)值的差异,考察2种方法的优缺点。并用细胞凋亡实验检测各差异组之间的凋亡率。在相同染毒浓度及暴露时间,与SRM 1650b相比,SRM 2975对HBE细胞的毒性更强。在RTCA检测DEP致HBE细胞毒性时,低浓度DEP组的NCI值已经表现出与对照组有统计学差异(P<0.05),而相同时间条件下,CCK-8法在更高浓度的DEP组才检测出显著的细胞活性下降(P<0.05)。且由细胞凋亡实验证实,与对照组相比,低浓度DEP组的细胞凋亡率已经有统计学差异。相对于CCK-8法,RTCA更适用于检测DEP致贴壁HBE细胞毒性。CCK-8法更适用于检测DEP致悬浮细胞的细胞毒性或与气液暴露装置联用时的贴壁/悬浮细胞毒性。

柴油废气颗粒物诱导小鼠脑微血管内皮细胞凋亡的实验研究

目的探讨柴油废气颗粒物(diesel exhaust particles,DEP)对小鼠脑微血管内皮细胞凋亡的影响,为探讨DEP对血脑屏障的损伤作用机制提供线索。方法小鼠脑微血管内皮细胞(bEnd.3)分别用不同浓度的DEP(0、12.5、25、50和100μg/ml)处理24和48 h;用MTT比色法检测细胞活力,流式细胞术检测细胞凋亡,实时荧光定量PCR(qPCR)检测Bcl-2、Bax和Caspase-3基因表达水平,Western blot法检测Bcl-2、Bax和Caspase-3蛋白表达水平。结果分别用不同浓度DEP处理bEnd.3细胞培养24和48 h后,其中0、12.5、25、50和100μg/ml剂量组的细胞活力、细胞凋亡数量各剂量组与对照组相比,细胞活力呈下降趋势,且细胞早期凋亡数量呈上升趋势,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组相比,12.5、25、50和100μg/ml DEP剂量组处理24和48 h后,Bcl-2 mRNA呈下降趋势,Bax、Caspase-3 mRNA呈上升趋势,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组相比,24和48 h 12.5、25、50和100μg/ml DEP剂量组处理24和48 h后,Bcl-2蛋白呈下降趋势,Bax、Caspase-3蛋白呈上升趋势,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 DEP可能通过诱导小鼠脑微血管内皮凋亡,从而对血脑屏障产生损伤作用。

柴油废气颗粒物通过氧化损伤和炎症反应诱导血脑屏障损伤的体外实验研究

目的探讨柴油废气颗粒物(diesel exhaust particulates,DEP)是否通过氧化损伤和炎症反应导致血脑屏障损伤。方法用小鼠脑微血管内皮细胞bEnd.3细胞系构建血脑屏障体外模型,按照DEP染毒浓度不同将细胞分为对照组(0μg/mL)和实验组(DEP浓度为12.5、25、50、100μg/mL),染毒48 h后,检测谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活力,细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量。酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测炎性细胞因子白细胞介素(interleukin,IL)-1β,IL-6,肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的分泌水平。Western blot检测紧密连接蛋白claudin-5和ZO-1的表达。结果bEnd.3细胞经不同浓度DEP染毒48 h后,100μg/mL浓度组与对照组相比,GSH-Px活力显著下降,差异具有统计学意义[(15.51±2.22)U/mg protein比(23.22±3.27)U/mg protein,q=4.741,P<0.05];活性氧含量升高,差异具有统计学意义;[(1.28±0.03)比(1.00±0.00),q=12.400,P<0.05];IL-1β分泌水平显著增加,25,50和100μg/mL浓度组与对照组相比差异具有统计学意义[(3.74±0.36)ng/L,(3.20±0.37)ng/L,(3.26±0.33)ng/L比(1.76±0.09)ng/L,q值分别为6.708、5.982、6.216,P值均<0.05];IL-6分泌水平显著增加,100μg/mL浓度组与对照组相比差异具有统计学意义[(57.79±4.20)ng/L比(20.31±1.12)ng/L,q=15.000,P<0.05];TNF-α分泌水平显著增加,50μg/mL和100μg/mL浓度组与对照组相比,差异具有统计学意义,[(20.88±4.77)ng/L,(24.41±6.53)ng/L比(7.54±2.81)ng/L,q值分别为4.715、5.962,P<0.05];claudin-5表达水平显著下降,12.5,25和100μg/mL浓度组与对照组相比,差异具有统计学意义[(0.87±0.16)、(0.92±0.17)、(0.37±0.12)比(1.24±0.11),q值分别为5.551、5.152、11.280,P<0.05];ZO-1表达水平显著下降,25、50和100μg/mL浓度组与对照组相比,差异具有统计学意义[(0.46±0.06)、(0.39±0.08)、(0.30±0.05)比(1.06±0.13),q值分别为6.724、7.572、8.470,P<0.05]。结论DEP可能通过氧化损伤和炎症反应,导致紧密连接蛋白表达降低进而造成血脑屏障损伤。