趙炎，宋楠，毛明清，李男，夏書月*

（1.沈陽醫(yī)學院附屬中心醫(yī)院醫(yī)院呼吸內科，遼寧 沈陽 110024；2.沈陽醫(yī)學院研究生院2016級碩士研究生；3.沈陽醫(yī)學院研究生院2015級碩士研究生）

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）是以慢性氣流受限為特征的緩慢進展、漸進性加重的肺部疾病，其主要病理特征是氣道不完全、可逆性氣流受限，而氧化應激與慢性炎癥是造成COPD反復發(fā)作及進行性加重的兩個重要因素［1-2］，慢性炎癥中又以中性粒細胞在氣管腔內大量聚集、活化、釋放髓過氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）及氧自由基等導致支氣管肺組織損傷為主［3］。細顆粒物（PM2.5）可損害COPD患者單核源性巨噬細胞的吞噬功能，其機制可能與氧化損傷有關。本研究旨在通過觀察COPD模型大鼠在PM2.5干預后血清及肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）中MPO水平差異，探討在PM2.5干預下MPO與COPD發(fā)生發(fā)展的關系。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 SPF級2月齡雄性Wistar大鼠32只（購于遼寧生物技術有限公司，許可證號：SCXK（遼）2015-0001），體重160～180 g，常規(guī)飼養(yǎng)于沈陽醫(yī)學院附屬中心醫(yī)院動物房。采用隨機數(shù)字表法將32只大鼠分為對照組、PM2.5組、COPD對照組、COPD+PM2.5組，每組各8只。

1.2 主要儀器及試劑 煙熏機（AS 100香煙煙霧發(fā)生器）；黃果樹牌香煙（貴州中煙工業(yè)有限責任公司生產，購于沈陽市），其中焦油含量為16 mg/支，煙氣煙堿含量為1.2 mg/支；BALF及血清MPO ELISA試劑盒（上?；顦飞锟萍加邢薰荆?；冷光源硬性內窺鏡（外徑2.7 mm，徐州科能光電設備有限公司）；沈陽市冬季（2016年11月至2017年4月）空氣污染細顆粒物來源于沈陽市環(huán)境監(jiān)測中心站制成混懸液（2 mg/ml）［4］。

1.3 方法

1.3.1 COPD模型的建立 參考Nie等［5］方法將COPD組大鼠置于煙熏機中，每次暴露香煙20支，每天2次，每次1 h，持續(xù)16周，根據(jù)肺組織病理結果確定COPD模型成功與否；COPD+PM2.5組：COPD造模同COPD組，造模成功后第1、3、5天，參照Zhao等［6］氣管滴注的方法，利用冷光源氣管插管氣管滴注PM2.5混懸液（10 mg/kg），共3次；PM2.5組：與COPD+PM2.5組相同時間點（造模完成后第1、3、5天）利用冷光源氣管插管氣管滴注PM2.5混懸液（10 mg/kg），共3次；對照組給予等量的生理鹽水氣管滴注。

1.3.2 標本制作 在最后一次氣管滴注完成24 h后將4組大鼠經水合氯醛腹腔注射麻醉，固定于實驗動物臺，剖開腹部，腹主動脈采血約5 ml，4℃，2 000 r/min，離心20 min，留取血清，置-80℃冰箱中保存待測。取血完成后，暴露氣管，夾閉右肺，放留置針，用生理鹽水行左全肺灌洗，每次2 ml，充分回收，反復灌洗3次，回收率大于2/3為灌洗成功，20℃，2 000 r/min，離心20 min，留取上清，置-80℃冰箱中保存。取大鼠右肺，置于0.1 mol/L多聚甲醛中固定，用于組織病理學分析。

1.3.3 ELISA法檢測MPO的表達 采用ELISA法檢測各組大鼠血清及BALF中MPO表達水平，按照試劑盒說明書進行。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，計量資料采用均數(shù)±標準差（）表示，多組間比較采用單因素方差分析（one way ANOVA），2組間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 大鼠肺組織光鏡下觀察 與對照組相比，COPD組大鼠氣道壁及平滑肌明顯增厚，肺泡腔擴大、肺泡壁破裂融合及肺泡數(shù)減少更明顯；PM2.5組大鼠氣道壁及平滑肌增厚不明顯，但黏膜下水腫、黏膜層斷裂及氣道上皮細胞脫落明顯；COPD+PM2.5組大鼠氣道壁及平滑肌增厚及肺泡腔擴大、肺泡壁破裂融合及肺泡數(shù)減少、黏膜下水腫，黏膜層斷裂、氣道上皮細胞脫落較COPD組、PM2.5組更明顯，見圖1。

圖1 各組大鼠肺組織HE染色結果（×40）

2.2 ELISA法檢測血清及BALF中MPO表達水平 COPD組、PM2.5組和COPD+PM2.5組血清及BALF中MPO表達較對照組均增加（P＜0.01），且COPD+PM2.5組血清及BALF中MPO表達水平高于COPD組與PM2.5組（P＜0.05）。見表1。

表1 各組大鼠血清及BALF中MPO的表達水平比較（）

表1 各組大鼠血清及BALF中MPO的表達水平比較（）

注：與對照組比較，1）P＜0.01；與 PM2.5 組比較，2）P＜0.05；與COPD組比較，3）P＜0.05

BALF中MPO值（U/L）21.37±1.38 56.54±4.621）62.78±3.231）102.32±4.821）2）3）189＜0.01組別對照組PM2.5組COPD組COPD+PM2.5組F值P值n6 6 6 6血清中MPO值（U/L）5.62±0.89 18.32±1.021）15.23±1.341）28.97±2.081）2）3）89.23＜0.01

3 討論

2010年大氣污染已居我國居民歸因疾病負擔第4位［7］，帶來的人群健康問題受到廣泛關注［8-10］。PM2.5一直是影響沈陽及其周邊省市大氣環(huán)境質量的首要污染物。PM2.5表面積大，粒徑小，可在大氣中長時間停留，且含有大量的有毒有害物質，可隨著呼吸進入人體，到達肺泡與血液中。流行病學研究結果顯示，在所有大氣污染物中，PM2.5與呼吸系統(tǒng)疾病的相關性最強［11］。研究表明，PM2.5在100 μg/m3濃度范圍內與健康危害程度呈線性關系，而且即使在很低的作用濃度下，PM2.5依然顯示出一定的毒性，目前的研究并沒有發(fā)現(xiàn)PM2.5的安全劑量［11］。故本研究通過環(huán)境檢測中心站采集了沈陽地區(qū)的PM2.5制備混懸液，以COPD大鼠為研究模型，探討PM2.5對COPD模型大鼠血清及BALF中MPO表達的影響。

MPO是中性粒細胞嗜天青顆粒產生的一種重要的過氧化物酶，主要存在于中性粒細胞中，MPO反映中性粒細胞的浸潤情況，可作為中性粒細胞的活化標志物［12］，同時反映機體全身或局部炎癥水平和氧化應激程度。

本實驗通過制作COPD模型，給予COPD模型大鼠氣管滴注PM2.5混懸液后，對大鼠血清及BALF中MPO表達水平的測定，結果發(fā)現(xiàn)，COPD組、PM2.5組、COPD+PM2.5組血清及BALF中MPO表達水平均高于相應的對照組（P＜0.01）。提示模型組氣道內中性粒細胞脫顆粒釋放過量的MPO等酶類和細胞因子，誘導了氣道炎癥和組織損傷。表明COPD時大量中性粒細胞在肺內聚集活化，脫顆粒釋放過量的MPO等酶類和細胞因子，誘導氣道炎癥和組織損傷，與舒娟等［11］的研究結果一致，這可能是COPD慢性漸進性炎癥的形成機制之一。

綜上所述，PM2.5進入氣道后，使得中性粒細胞分泌的MPO增加，MPO作為主要的炎癥遞質，促使COPD氣管炎癥的發(fā)生發(fā)展，最終導致氣道結構的重塑和氣流受限的進行性加重。

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