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目的:大气中的PM2.5暴露作为引起肺部疾病的重要原因近年来备受关注,lnc RNA作为非编码RNA,广泛参与疾病的发生发展过程。然而针对PM2.5污染,研究主要局限于表观损伤等方面,lnc RNA对PM2.5造成机体损伤的机制研究较少。该研究使用高通量芯片测序技术筛查PM2.5暴露下小鼠肺组织中差异表达的lnc RNA,探讨lnc RNA参与PM2.5暴露下小鼠肺组织中巨噬细胞活性调节的潜在机制。同时,阐述了复方精油是否能对巨噬细胞引起的肺部炎症进行干预达到修复治疗的目的。方法:PM2.5样本采集,制备及分析:本研究中样本通过PM2.5采样器采集于2015年冬季及2016年春季河北廊坊地区。将收集的PM2.5石英滤膜放入乙醇溶液中经超声震荡3-5次,每次20分钟,使PM2.5颗粒与滤膜分离悬浮于液体中,后将溶液旋转蒸发,冷冻干燥。体内造模样本制备时,称取一定量的PM2.5颗粒,使用生理盐水配置成10 mg/m L的PM2.5悬液,使用前超声震荡混匀。(1)实验模型构建与分组:本研究分为体内实验和体外实验两部分。体外实验:以鼠源RAW264.7和人源THP-1细胞构建体外PM2.5暴露模型。体内实验:24只6-8周的雄性Balb/c小鼠随机分为3组。分别为对照组;PM2.5组,小鼠经300μg/m3浓度PM2.5动态染毒;精油组,小鼠染毒前静态吸入1%复方精油。模型构建期间小鼠处于适宜温度,自由进食进水和规律的昼夜交替环境中。(2)PM2.5暴露下小鼠肺组织中lnc RNA的表达水平:a)高通量芯片测序技术筛查PM2.5暴露下小鼠肺组织中差异表达的lnc RNA;b)实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测并确定PM2.5暴露下小鼠肺泡巨噬细胞RAW264.7中lnc Gm16410的表达。(3)Lnc Gm16410在PM2.5诱导巨噬细胞活化中的作用机制:a)质粒转染对RAW264.7细胞进行lnc Gm16410的过表达处理;b)q RT-PCR、Cell Counting Kit(CCK8)、流式Annexin-FITC/PI双染法分别检测lnc Gm16410的转染效率、lnc Gm16410对RAW264.7细胞活力及凋亡水平的改变;c)蛋白免疫印迹(Western Blot)、q RT-PCR结合细胞免疫荧光检测lnc Gm16410对RAW264.7活性改变的影响。(4)SRC参与lnc Gm16410诱导巨噬细胞活化的机制:a)通过抑制剂Dasatinib对细胞中SRC蛋白的表达进行抑制;b)WB检测lnc Gm16410调控SRC的表达;c)WB、细胞免疫荧光检测SRC对RAW264.7活性改变的影响。(5)SRC激活PI3K/AKT通路:WB检测抑制SRC前后RAW264.7及THP-1细胞中对PI3K/AKT通路及下游蛋白的影响。(6)复方精油参与修复PM2.5暴露下小鼠巨噬细胞引起的肺部炎症:a)苏木素-伊红染色(HE)检测小鼠肺组织的病理变化;b)组织免疫荧光检测小鼠肺组织中巨噬细胞活化水平;c)q RT-PCR、WB分别检测PM2.5暴露及复方精油干预下小鼠巨噬细胞和肺组织中炎症水平表达的差异;d)免疫组化、WB分别检测小鼠肺组织中PI3K/AKT通路及下游蛋白的影响。结果:(1)PM2.5成分分析结果,主要包含有机碳,无机碳等成分,及少量水溶性离子,金属元素及重金属元素。(2)高通量芯片结果,小鼠PM2.5暴露模型肺组织中有307个lnc RNAs差异表达,其中201个上调,106个下调;lnc Gm16410在小鼠肺部组织中表达降低,且在PM2.5暴露的RAW264.7中也明显降低。(3)通过CCK8细胞增殖实验,流式Annexin-FITC/PI双染法凋亡实验结果显示,lnc Gm16410过表达后,细胞的体外增殖能力呈上升趋势。WB、细胞免疫荧光等实验结果表明,过表达lnc Gm16410参与了PM2.5诱导RAW264.7活化的调节。(4)PM2.5诱导RAW264.7中SRC的表达,SRC可能参与调控PM2.5诱导RAW264.7活化的进程,同时SRC作为PI3K/AKT通路的上游分子,特异性下调SRC表达抑制了PI3K/AKT通路关键蛋白表达量,抑制通路的激活。过表达lnc Gm16410发现,明显降低了RAW264.7中SRC蛋白的表达,从而参与调控RAW264.7活化的进程。(5)PM2.5诱导RAW264.7活化的同时,伴随着细胞中TNF-α、IL-1β、IL-6等炎症因子的表达,导致小鼠肺组织结构紊乱,炎症细胞渗出增多。Lnc Gm16410和复方精油可以抑制PM2.5诱导的巨噬细胞活化及炎症因子的分泌;同时精油治疗后,肺组织炎症细胞渗出减少,肺组织紊乱改善,肺部炎症明显改善。结论:本研究揭示了PM2.5的暴露诱导巨噬细胞的活化,引起炎症因子的释放,继而导致小鼠肺部炎症的过程;lnc Gm16410在这一过程可能通过调控SRC的表达抑制PI3K/AKT信号通路来诱导PM2.5暴露对巨噬细胞的损伤;同时复方精油也能通过减轻炎症因子的释放改善PM2.5暴露引起的肺部炎症。