一种大气颗粒物对心血管及神经系统损伤的评价方法技术方案

本发明专利技术涉及大气颗粒性毒性评价技术领域，为衡量大气颗粒物对心血管和神经系统损伤的影响，公开一种大气颗粒物对心血管及神经系统损伤的评价方法，以斑马鱼为模型生物，包括以下步骤：（1）设置心血管和神经系统的评价指标；（2）将受试剂量的大气颗粒物以溶剂的形式注射到斑马鱼体内，测试斑马鱼的各评价指标；（3）在统计学上分析斑马鱼受试组相比对照组的各评价指标的变化的显著性水平，并就不同的显著性水平赋予分值，然后计算各评价指标的总分，确定毒害等级。本发明专利技术的评价方法实现对大气颗粒物就心血管和神经系统损伤等级的判定，还可实现不同大气颗粒物的毒性程度的比较，而且周期短、成本低、准确性高。准确性高。准确性高。

【技术实现步骤摘要】
一种大气颗粒物对心血管及神经系统损伤的评价方法


[0001]本专利技术涉及大气颗粒性毒性评价
，具体涉及一种大气颗粒物对心血管及神经 系统损伤的评价方法。

技术介绍

[0002]大气颗粒物是重要的空气污染物，其大小、形态和组成与健康密切相关。目前大气颗 粒物对健康影响的研究主要集中在呼吸系统、肺部等。但是大部分的颗粒物在经呼吸沉积到 肺泡后可以经肺换气后通过血液输送到达其他器官，尤其是这些颗粒的表面还吸附大量的有 毒有害物质，从而对其他器官带来有害影响，比如雾霾天气下容易出现头疼、头晕等神经方 面的症状。所以势必需要开展大气颗粒物对心血管、神经方面的损伤影响研究。
[0003]利用动物模型研究发病机制、病理生理改变等是现代生物学研究中的重要方法和手 段。如目前以小鼠等为模型动物研究大气颗粒物对于肺部、呼吸系统的影响，并建立评价体 系。但是采用小鼠等动物的成本较高、时间周期长，而且不能直观的表征器官的毒性变化。

技术实现思路

[0004]为衡量大气颗粒物对心血管和神经系统损伤的影响，本专利技术的目的在于提供一种大气 颗粒物对心血管及神经系统损伤的评价方法，以准确、简洁的反应大气颗粒物尤其是不同类 型的大气颗粒物对心血管和神经系统的损失影响。
[0005]本专利技术提供如下的技术方案：一种大气颗粒物对心血管及神经系统损伤的评价方法，以斑马鱼为模型生物，测试大气颗粒 物不同受试剂量下对斑马鱼的心血管、神经系统不同评价指标的毒害影响，并将结果量化后 确定受试剂量下大气颗粒物对心血管的毒害等级和神经系统的毒害等级，包括以下步骤：(1)设置心血管和神经系统的评价指标；(2)将受试剂量的大气颗粒物以溶剂的形式注射到斑马鱼体内，测试斑马鱼的各评价指标；(3)在统计学上分析斑马鱼受试组相比对照组的各评价指标的变化的显著性水平，并就不同 的显著性水平赋予分值，然后计算各评价指标的总分，确定毒害等级。
[0006]作为本专利技术方法的优选，步骤(1)中心血管的评价指标包括：心率减慢、心律不齐、 心包水肿、血流异常、血流缺失、血栓和出血；神经系统的评价指标包括外周神经损伤、脑变性、中枢神经细胞凋亡、轴索损伤、髓鞘和行 为毒性。
[0007]作为本专利技术方法的优选，步骤(2)中的受试剂量以大气颗粒物对斑马鱼的最大非致 死剂量或最大无可见毒害反应剂量为基准设置，其中所述最大无可见毒害反应剂量为
分为5～8，I级神经及心血管毒性；总分为9～17，II级神经及心血管毒性；总分为18～27， III级神经及心血管毒性；总分为28～47，IV级神经及心血管毒性。
[0015]作为本专利技术方法的优选，所述大气颗粒物包括但不限于纳米粒子、有毒化合物、PM2.5、 PM10中至少一种。
[0016]作为本专利技术方法的优选，所述有毒化合物包括但不限于醋酸铅、氯化甲基汞、苯并芘 中的至少一种；所述纳米粒子包括但不限于纳米二氧化硅颗粒、SiNPs、PDA、PEG中的至少 一种。
[0017]本专利技术的有益效果如下：本专利技术的评价方法确定了对大气颗粒物就心血管和神经系统损伤的评价指标，并将各评价指 标量化后根据显著性进行赋分，实现对大气颗粒物就心血管和神经系统损伤等级的判定，并 且还可实现不同大气颗粒物的毒性程度的比较，而且周期短、成本低、准确性高，从而提供 了一种对大气颗粒物对心血管及神经系统损伤的评价方法。
附图说明
[0018]图1为纳米二氧化硅和三种化合物处理后对斑马鱼心包水肿影响图，其中H所在区域 表示心脏。
[0019]图2为纳米二氧化硅和三种化合物处理后对斑马鱼血栓产生的影响图。
具体实施方式
[0020]下面就本专利技术的具体实施方式作进一步说明。
[0021]如无特别说明，本专利技术中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的，如无特 别说明，下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。
[0022]本专利技术中所用心血管损伤的评价指标包括：心率减慢、心律不齐、心包水肿、血流异 常、血流缺失、血栓和出血；神经系统的评价指标包括外周神经损伤、脑变性、中枢神经细胞凋亡、轴索损伤、髓鞘和行 为毒性。
[0023]心血管和神经系统就显著性水平的赋分原则为：各评价指标的量化结果用方差分析和Dunnett
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检验进行统计学分析，p<0.05表明具有显 著性差异。
[0024]就心血管而言：p>0.05，各评价指标为0分；p<0.05，各评价指标为1～3分；p<0.01， 各评价指标为2～4分；p<0.001，各评价指标为3～5分；就神经系统而言：p>0.05，各评价指标为0分；p<0.05，各评价指标为1～3分；p<0.01，各 评价指标为2～4分；p<0.001，各评价指标为3～5分。
[0025]根据此前实验数据显示，某些毒性表型在大多数样品中都不会被诱发，故毒性等级的 计分标准不同，具体见表1和表2。
[0026]毒性等级的判断可以采用独立毒性评价和联合毒性评价两种机制，具体内容如下。
[0027]独立评价心血管和神经系统的毒性等级，评价方法为，就心血管而言：将各评价指标的分值加和，0～2，毒性不明显；3～5，I级心血管毒
性；6～8 II级心血管毒性；9～14，III级心血管毒性；15～26，IV级心血管毒性；当斑马鱼出现心律 不齐或出血时，直接定义为IV级；就神经系统而言：将各评价指标的分值加和，0，毒性不明显；2～3，I级神经毒性；4～8， II级神经毒性；9～13，III级神经毒性；14～21，IV级神经毒性；当出现脑变性时，直接定 义为IV级。
[0028]联合评价心血管和神经系统的毒性等级，评价方法为，将心血管和神经系统的各评价指标的分值加和：总分0，心血管且神经系统毒性不明显；总 分为5～8，I级神经及心血管毒性；总分为9～17，II级神经及心血管毒性；总分为18～27， III级神经及心血管毒性；总分为28～47，IV级神经及心血管毒性。
[0029]实施例1纳米二氧化硅和有毒化合物的评价本实施例中所用有毒化合物为醋酸铅、氯化甲基汞、苯并芘。
[0030]第一部分，确定最大非致死剂量和最大无可见毒害反应剂量：纳米二氧化硅母液(分散浓度12mg/mL)由首都医科大学提供，使用时采用超纯水稀释。醋 酸铅和氯化甲基汞均用超纯水溶解，母液剂量分别为10mg/mL和3mg/mL。苯并芘由纯 DMSO溶解，母液剂量为10mg/mL，使用时用10％DMSO按需稀释(DMSO终剂量10％)； 将配制的上述试剂按照不同阶梯剂量注射到1dpf的Albino品系斑马鱼幼鱼中至3dpf阶段， 并同时设置正常对照组(养鱼用水处理斑马鱼)、超纯水对照组(注射15nL)和DMSO对照 组(注射15nL)，每个剂量下处理30尾斑马鱼，显微注射处理为单次注射处理。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大气颗粒物对心血管及神经系统损伤的评价方法，其特征在于，以斑马鱼为模型生物，测试大气颗粒物不同受试剂量下对斑马鱼的心血管、神经系统不同评价指标的毒害影响，并将结果量化后确定受试剂量下大气颗粒物对心血管的毒害等级和神经系统的毒害等级，包括以下步骤：（1）设置心血管和神经系统的评价指标；（2）将受试剂量的大气颗粒物以注射或水溶的方式暴露给斑马鱼，测试斑马鱼各评价指标；（3）在统计学上分析斑马鱼受试组相比对照组的各评价指标的变化的显著性水平，并就不同的显著性水平赋予分值，然后计算各评价指标的总分，确定毒害等级。2.根据权利要求1所述的大气颗粒物对心血管及神经系统损伤的评价方法，其特征在于，步骤（1）中心血管的评价指标包括：心率减慢、心律不齐、心包水肿、血流异常、血流缺少、血栓和出血；神经系统的评价指标包括外周神经损伤、脑变性、中枢神经细胞凋亡、轴索损伤、髓鞘和行为毒性。3.根据权利要求1所述的大气颗粒物对心血管及神经系统损伤的评价方法，其特征在于，步骤（2）中的受试剂量以大气颗粒物对斑马鱼的最大非致死剂量或最大无可见毒害反应剂量为基准设置，其中所述最大无可见毒害反应剂量为受试组斑马鱼相对于对照组斑马鱼的心脏、循环系统、身体水肿、出血、脑部、下颚、眼、肝脏、肠、躯干/尾/脊索、肌肉、身体着色、尾鳍、鳔均未出现任何毒性表型的剂量。4.根据权利要求1所述的大气颗粒物对心血管及神经系统损伤的评价方法，其特征在于，步骤（2）中依据评价指标的不同选用不同品系和/或者不同阶段的斑马鱼。5.根据权利要求1所述的大气颗粒物对心血管及神经系统损伤的评价方法，其特征在于，步骤（3）中依据显著性水平赋分的方法为，就心血管而言：p>0.05，各评价指标为0分；p<0.05，各评价指标为1～3分；p<0.01，各评价指标为2～4分；p<0.001，各评价指标为3～5分；就神经系统而言：p>0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：段军超，孙志伟，周显青，李阳，陈月月，郭杰，戴明珠，
申请(专利权)人：杭州环特生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：