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纳米二氧化硅在有无卵清蛋白免疫情况下对大鼠肺功能的影响

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文摘

英文文摘

一.绪论

1.环境颗粒物质

1.1 颗粒物质的分类

1.2 环境颗粒物质的成分

1.3 环境颗粒物质的危害

2.纳米材料

2.1 纳米材料的分类

2.2 纳米材料的安全性问题

3.二氧化硅(SiO2)以及SiO2纳米颗粒

4.哮喘

4.1 哮喘的流行病学研究

4.2 哮喘的分类

4.3 动物哮喘模型

二.材料和方法

1.实验材料

1.1 实验动物

1.2 主要试剂

1.3 主要溶液

1.4 主要仪器

2.试验方法

2.1 纳米二氧化硅及其染毒液的配置

2.2 哮喘模型制备和nano-SiO2染毒流程

2.3 气管滴注

2.4 大鼠肺功能测量

2.5 肺泡灌洗和细胞计数

2.6 肺部组织切片制作与组织学镜检

2.7 大鼠肺组织中IL-4和IFN-γ的ELISA检测

2.8 数据统计学分析

三.实验结果

1.Nano-SiO2颗粒与nor-SiO2颗粒扫描电镜照片对比结果

2.大鼠肺功能测定结果

2.1 大鼠气道吸气阻力(Ri)

2.2 大鼠气道呼气阻力(Re)

2.3 大鼠肺顺应性(Cldyn)

3.细胞计数和嗜酸性粒细胞百分比

4.大鼠肺组织匀浆IL-4和IFN-γ含量检测结果

4.1 大鼠肺组织IL-4含量

4.2 大鼠肺组织IFN-γ含量

5.大鼠肺组织切片镜检结果

四.讨论

1.电子显微镜照片对比

2.Nano-SiO2染毒浓度的选择

3.Nano-SiO2染毒方式

3.1 纳米材料的暴露方式

3.2 Nano-SiO2颗粒给药方式和染毒时间的选择

4.支气管激发试验

4.1 激发药物-乙酰甲胆碱

4.2 确定动物的麻醉剂量

5.气道高反应性测量

6.大鼠肺部组织学镜检

7.OVA诱导的Wister大鼠哮喘模型

8.Th1/Th2细胞平衡

9.嗜酸性粒细胞百分比

五.结论

参考文献

附录1

附录2

附录3

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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摘要

纳米材料研究的进步使得其在各个方面都有广泛应用,但是纳米毒性和这种材料的潜在危害并没有透彻研究.已有研究显示,环境颗粒物的暴露,尤其是超微颗粒物的暴露可以引起肺功能的损伤和恶化肺病患者的病情。然而,纳米颗粒物对过敏性哮喘的恶化作用极其机制还鲜有研究。正因为此,本次试验试图探讨过敏性哮喘和纳米二氧化硅(nano-SiO2)之间的联系,而这在国际上也属首次。
   卵清蛋白处理后的大鼠与生理盐水处理后的空白组大鼠通过气道滴注进行nano-SiO2染毒30天,给药量分别为每只大鼠每天给药0.1 ml,浓度分别为0,40和80μg/ml。nano-SiO2染毒浓度的升高导致吸气阻力和呼气阻力的升高,但是对大鼠气道顺应性作用不明显.肺组织切片镜检显示80μg/ml染毒浓度的OVA和生理盐水处理大鼠有明显气道重塑症状,并且OVA处理大鼠症状更为明显。此外,nano-SiO2染毒浓度的增加也加重了肺部炎症。提高nano-SiO2暴露浓度引起肺组织匀浆中的白细胞介素4(IL-4)含量显著增加和干扰素γ(IFN-γ)的降低,但是染毒对IFN-γ的影响并不显著。此外,在同一nano-SiO2染毒浓度组中,与生理盐水处理大鼠比较,OVA处理的大鼠表现出更高的IL-4含量和更低(无显著性)的IFN-γ含量。除以上结果外,肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞百分含量结果出乎意料,高浓度暴露反而引起更低的嗜酸性粒细胞百分含量。
   本次实验属于初步研究,首次研究了nano-SiO2对OVA诱导的大鼠哮喘模型的影响。实验结果显示气管滴注nano-SiO2可以引起气道高反应性和气道重塑,无论是否经过OVA致敏。这一现象也许是由于Th1/Th2细胞因子失衡而引起的,而nano-SiO2所导致的组织IL-4分泌增加可能加速了这一细胞因子失衡。

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