[00332381]拟PM2.5细微颗粒物致鼠类血栓模型的建立及相关机制研究

1 课题来源及背景 课题来源：四川省科技厅公益性科研院所基本科研业务专项课题 背景：大气细微颗粒物（PM2.5）造成的危害正逐步凸显,其治理过程将长达数十年,如何在此期间利用中医药为国民提供有效防治是业界面临的重要课题。研究表明,PM2.5进入呼吸道后,不仅引发包括肺癌在内的呼吸系统疾患,且因其可由肺泡进入血液,可引起一系列神经、免疫及心血管系统损伤,其中对心血管系统的损伤尤为直接。造成血流动力学改变、血粘度增高、凝血异常和血管损伤,最终导致血栓形成,并诱发一系列心血管疾患。在这一病理过程中,血栓形成是一个临界点：其形成以前,机体一般并无明显的直接临床症状;其形成以后,机体产生临床症状的几率则大为增加。因此,制备适宜的动物模型研究PM2.5致血栓形成的病理过程及药物干预对于采用中医药防治PM2.5引起的亚健康态或疾病具有重要价值。 已有报道采用空气中收集的PM2.5颗粒用于复制PM2.5肺损伤模型,模型动物可出现肺部病理学改变,肺组织及肺部灌洗液可出现生化改变。然而,这些研究多针对呼吸系统,对心血管系统影响的报道极少见,尚未见PM2.5致血栓形成动物模型的报道。此外,由于这些模型都采用空气中收集的PM2.5颗粒,以其复制的模型不可避免出现稳定性、均一性和重复性差的问题,难以达到成熟的动物模型应有的条件。 2 研究目的与意义 研究目的：利用以羟基磷灰石（HA）为基础载体的细微颗粒,通过颗粒本身及吸附的特定污染物,建立以凝血状态及血管炎性因子水平为主要指标的拟PM2.5致鼠类血栓模型。 研究意义：1)获得适宜于评价PM2.5心血管损伤的鼠类模型,其特点是稳定可控;2)可通过HA载入不同种类污染物而实现对特定污染源的评估;3)为探讨PM2.5诱导血栓形成的发病机制及治疗提供有效手段,亦可为PM2.5所致其他心肺损伤提供基础模型。 3 研究内容与指标 研究内容： （1）选择及处理细微颗粒物：制备HA颗粒,控制条件获得适宜粒度的颗粒。制备载入吸附物的HA颗粒：通过将选定的吸附物溶于水中,用HA来对其进行吸附,制备成为稳定的、含量可控的被吸附HA颗粒液。通过模拟大气中颗粒物-重金属-有机物共存的状态,将硫酸镍和苯并芘与HA颗粒共混,制得成分含量及性质均稳定的人工PM2.5混悬液。4℃保存,临用前超声震荡使颗粒物充分混匀。 （2）模型构建：利用上述各类细微颗粒物通过暴露式气管滴注法、非暴露式气管滴注法与静脉注射法进行处理。动物使用SD大鼠。设人工PM2.5混悬液组及生理盐水对照组,其中,暴露式气管滴注法为一次性暴露气管滴注染毒;非暴露式气管滴注法为通过细软管从气管滴入染毒隔天一次,连续三次;静脉注射法为通过尾静脉注入PM2.5适量颗粒造成心血管损伤模型,每周给药一次,连续12周。动物的一般状态观察：染毒后一定时间,观察动物的心血管病理改变,测定动物体重及其相关生化指标。实验周期内每日观察动物染毒后的饮食状况、精神状态及活动变化。每周记录一次体重,计算大鼠的体重增长百分率。 模型相关生化指标的测定：用试剂盒测定动物血浆PT和APTT、血浆凝血因子活性（ET-1）,与血管炎性因子,如白介素6（IL-6）、肿瘤坏死因子（TNF）、超敏C反应蛋白（hs-CRP）等的检测,评估血栓形成程度与颗粒量-时关系。 4 项目的创新型 目前尚无PM2.5颗粒诱导的动物血栓模型,而其对于研究PM2.5颗粒所致心血管损伤的病理机制及药物防治均必不可少。目前常以空气中收集的PM2.5颗粒作为诱导剂进行动物模型复制,这固然更接近于临床实际,但不可避免出现模型稳定性、均一性及可重复性差的问题,难以适应药理学研究的需要。本研究采用性质和成分清楚的HA颗粒,并利用其高吸附性而载入各类特定污染物,形成稳定的PM2.5颗粒诱导剂,所获得的模型符合药理学研究对于高质量动物模型的要求。 5 存在的问题 通过不同方法在对动物进行造模的的过程中发现,注入人工PM2.5混悬液,暴露式气管滴注法、非暴露式气管滴注法在观察期内对SD大鼠的心血管系统无明显影响。在尾静脉注射法中,检测各项炎性因子和内皮损伤因子均无统计学意义,但从病理检测来看给药次数增加和时间延长与血管内皮损伤是呈正相关的,推测与这些因子主要在受到颗粒物刺激的早期高表达有关,而检测时间是在注射后7天。通过84天的观察,我们能确定的是人工PM2.5颗粒混悬液尾静脉注射能造成心、肺血管的内皮损伤,但未能明确形成血栓。如何形成稳定的血栓模型还需进一步研究。