侯德音 譚序芊 柴寅初 Dr.Bob Yang

（南京市金陵中學(xué) 江蘇南京 210014）

廚房PM2.5對(duì)于誘發(fā)致敏小鼠肺部炎癥的影響

侯德音 譚序芊 柴寅初 Dr.Bob Yang

（南京市金陵中學(xué) 江蘇南京 210014）

以小鼠為模型研究日常烹飪時(shí)家庭廚房所產(chǎn)生的PM2.5對(duì)于誘發(fā)致敏小鼠肺部炎癥的影響，通過對(duì)小鼠肺部6種（TNF-α，IL-1β，IL-6，IL8，IL13，以及IFN-γ，產(chǎn)生炎癥相關(guān)的基因表達(dá)量的檢測(cè)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的表達(dá)差異，可以明顯發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組小鼠炎癥相關(guān)基因的表達(dá)量顯著增高。

廚房PM2.5 Real-time PCR 炎癥 基因

1 材料與方法

C57BL/6小鼠，70只雌性，體重18-22克，購(gòu)自南京大學(xué)模式動(dòng)物研究所。M-MLV Transcriptase（Cat No：M1705）和GoTaq qPCR Master Mix（Cat No：A6001，購(gòu)自Promega Corporation，SunShineBio Total RNA Extraction Reagent（Cat No：SN114，購(gòu)自南京生興生物技術(shù)有限公司，F(xiàn)UT甲醛檢測(cè)儀PM2.5檢測(cè)儀五合一甲醛檢測(cè)器粉塵檢測(cè)儀器購(gòu)自山雨電子產(chǎn)品，協(xié)同舒克貝塔倉(cāng)鼠糧食實(shí)驗(yàn)小鼠飼料，20千克，購(gòu)自江蘇協(xié)同生物

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1動(dòng)物模型建立：將70只小鼠分10籠，每籠7只，并標(biāo)記1-10號(hào)籠。1-5籠為實(shí)驗(yàn)組，每天暴露在廚房PM2.5下，其余時(shí)間飼養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室；6-10籠為對(duì)照組，飼養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。實(shí)驗(yàn)組小鼠被暴露在油煙下的時(shí)間為一天兩次。早上暴露時(shí)間大約在10：30-11：00之間，模擬家庭做午飯時(shí)產(chǎn)生的油煙；下午暴露時(shí)間大約在16：00-16：30之間，模擬家庭做晚飯時(shí)產(chǎn)生的油煙。

2.2 從實(shí)驗(yàn)開始的第一天起，下午戶外實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，每隔1天解剖小鼠。 從1-5籠和6-10籠中分別取出兩只，共4只，取出肺部組織。

2.3 RNA提取：按照實(shí)驗(yàn)操作說明書提取肺部組織的總RNA，并測(cè)定O D值。

2.4 反轉(zhuǎn)錄實(shí)驗(yàn)：在總體積反應(yīng)20ul反應(yīng)液中含有Total RNA（約2ug，、Oligo dT Primer1uL（500μg/ml，、Random 6 mers1uL（500μg/ml，、RNase Inhibitor 0.5uL（40U/μL，、dNTPs （10mM）1uL、M-MLV Transcriptase 1uL（200U，和M-MLV 5X Reaction Buffer 4uL，最后補(bǔ)RNase-Free water至反應(yīng)體積為20ul。反應(yīng)程序：65℃保溫5 min，然后冰浴5 min； 先在37℃保溫1 hr，然后70℃保溫15min；

2.5通過Real-time PCR技術(shù)方法檢測(cè)靶基因：TNF-α，IL-1β，IL-6，IL8，IL13，以及IFN-γ在不同標(biāo)本組的表達(dá)情況。每個(gè)標(biāo)本做3個(gè)復(fù)孔。在總體積為20ul反應(yīng)液中含2X的RTmix 10ul、cDNA模板 2ul、上下游引物 2ul（2uM，和Nuclease-FreeWate 6ul。反應(yīng)程序：95℃預(yù)變性3Min，95℃變性15 Sec，60℃退火和延伸1 Min（40個(gè)循環(huán)），

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過對(duì)TNF-α，IL-1β，IL-6，IL8，IL13，以及IFN-γ6個(gè)基因表達(dá)量的分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明實(shí)驗(yàn)組小鼠肺部存在炎癥，而對(duì)照組小鼠呈現(xiàn)正常穩(wěn)定的健康狀態(tài)。因此，廚房PM2.5能夠誘導(dǎo)致敏小鼠肺部炎癥。檢測(cè)結(jié)果以TNF-α和IFN-γ為例，下列圖表中C（control） 為對(duì)照組，P（practice） 為實(shí)驗(yàn)組，對(duì)應(yīng)數(shù)字分別表示取樣的不同日期，具體對(duì)應(yīng)如下（圖1、圖2）：

圖1

圖2

4 討論

隨著工業(yè)化的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)中，空氣污染已經(jīng)引起越來(lái)越多群眾以及媒體的關(guān)注。大眾的目光主要聚焦在工業(yè)中工廠的廢氣排放，農(nóng)業(yè)中的秸稈燃燒，以及建筑中的爆破粉塵。PM2.5已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)，而其對(duì)于人們身體健康的影響也牽動(dòng)越來(lái)越多群眾的心，特別是在2013年由央視主持人柴靜制作的紀(jì)錄片《穹頂之下》上映之后。然而，很多人忽略了自己身邊另一種PM2.5源頭。在日常做飯時(shí)，廚房油煙同樣可以產(chǎn)生PM2.5。本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)受PM2.5干預(yù)的小鼠進(jìn)行相關(guān)免疫基因表達(dá)檢測(cè)，研究結(jié)果表明廚房油煙產(chǎn)生的PM2.5與平日人們所談?wù)摰拇髿釶M2.5一樣對(duì)人體具有高危害。在后續(xù)學(xué)業(yè)中，我會(huì)繼續(xù)在此實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕?，通過Elisa方法和Western Blotting方法在蛋白表達(dá)上進(jìn)行研究。

［1］鐘文清，PM2.5對(duì)致敏小鼠肺部炎癥細(xì)胞及因子的作用，2014.4

［2］山東派力迪環(huán)保工程有限公司 （Shandong Pallet Environment Engineering Co.） /新聞中心/環(huán)保知識(shí)/PM2.5的來(lái)源和構(gòu)成

［3］中國(guó)氣象局（China Meteorological Administration）/新聞資訊/氣象新聞/微觀霧霾（2013.01.29），霧霾成分監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)及其對(duì)人體健康影響分析

［4］Nieuwenhuijsen， M.J. （2003）. Exposure Assessment in Occupational and Environmental Epidemiology. London： Oxford University Press.

［5］ "Health | Particulate Matter | Air & Radiation | US EPA". Epa. gov. 17 November 2010. Retrieved 1 February 2015.

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