一种鉴定改性后的雾霾颗粒物毒性及对肺部纤维化影响的方法技术

本发明专利技术提供一种鉴定改性后的雾霾颗粒物毒性及对肺部纤维化影响的方法，属于雾霾颗粒物毒性评价领域。该方法以PM

【技术实现步骤摘要】
一种鉴定改性后的雾霾颗粒物毒性及对肺部纤维化影响的方法


[0001]本专利技术涉及雾霾颗粒物(PM
2.5
)毒性评价领域，具体涉及一种通过去除雾霾颗粒物中金属离子、多环芳烃及活性氧自由基组分来鉴定PM
2.5
引发肺部慢性纤维化毒性来源的方法。

技术介绍

[0002]随着全球城市化和工业化的加速发展，空气污染日益严重，其对人类健康的负面影响逐渐引起广泛关注。越来越多的毒理学、流行病学等相关领域的研究表明，细颗粒物(PM
2.5
)对呼吸系统的危害存在浓度依赖关系。有报道称PM
2.5
浓度每增加10μg m
‑3/d，呼吸道疾病患病率增加2.07％，住院率增加8％。越来越多的证据表明，PM
2.5
暴露引起的炎症是肺部疾病发展的主要驱动因素，如哮喘、肺炎症或纤维化、肺癌等。其中，NLRP3炎性体激活和IL
‑
1β的释放是PM
2.5
引发肺部炎症的重要因素。过去研究报道，PM
2.5
组成中的可溶的化学和生物成分，包括硝酸盐、硫酸盐、铵、金属、多芳香烃(PAHs)、细菌内毒素、过敏原和表面活性氧(ROS)等在毒性诱导方面发挥不可忽略的作用。因此，开发有效的鉴定方法来确定PM
2.5
引发毒性的组分来源对于快速确定环境污染源有着重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种鉴定改性后的雾霾颗粒物毒性及对肺部纤维化影响的方法，本专利技术通过去除PM
2.5
的金属离子、PAHs及ROS，评价其对于肺部慢性纤维化的影响，鉴定PM
2.5
的个别组分是否为其毒性来源。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：
[0005]一种鉴定改性后的雾霾颗粒物毒性及对肺部纤维化影响的方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：获取PM
2.5
颗粒；
[0007]步骤二：将步骤一的PM
2.5
颗粒分别进行金属元素、PAHs和ROS的定量分析；
[0008]步骤三：对PM
2.5
颗粒中的金属、PAHs或ROS进行去除，分别得到
Metal
PM
2.5
、
PAH
PM
2.5
或
ROS
PM
2.5
；
[0009]步骤四：用
Metal
PM
2.5
、
PAH
PM
2.5
或
ROS
PM
2.5
处理不同分化的THP
‑
1细胞，采用Elisa法检测IL
‑
1β的释放，鉴定炎性体的激活状态；
[0010]步骤五：通过口咽法使得小鼠吸入
Metal
PM
2.5
、
PAH
PM
2.5
或
ROS
PM
2.5
，并进行Massion染色，鉴定改性后的雾霾颗粒物对肺部纤维化的影响。
[0011]优选的是，所述的步骤三中PM
2.5
颗粒中金属组分的去除，具体为：
[0012]采用Chelex 100树脂固相萃取(SPE)柱吸附PM
2.5
中的重金属，Chelex 100树脂经过超纯水预处理后，在聚丙烯SPE储层中加入Chelex 100树脂，制备Chelex 100色谱柱，然后，将PM
2.5
水悬浮液通过色谱柱，收集通过的溶液，冷冻干燥保存，该样品被命名为
Metal
PM
2.5
。
[0013]优选的是，所述的聚丙烯SPE储层的体积mL：Chelex 100树脂的质量g：PM
2.5
水悬浮液的体积mL为3:0.2：1。
[0014]优选的是，所述的PM
2.5
水悬浮液的浓度为5mg mL
‑1。
[0015]优选的是，所述的步骤三中PM
2.5
颗粒中PAHs的去除，具体为：
[0016]将PM
2.5
悬浮液与有机溶剂混合物混合提取有机物，所得混合物经离心，将沉淀物冻干保存，该样品命名为
PAH
PM
2.5
，所述的有机溶剂混合物为正己烷、二氯甲烷和甲醇的混合。
[0017]优选的是，所述的PM
2.5
水悬浮液的浓度为5mg mL
‑1。
[0018]优选的是，所述的正己烷、二氯甲烷和甲醇体积比为1:1:1。
[0019]优选的是，所述的步骤三中PM
2.5
颗粒中ROS的去除，具体为：
[0020]将PM
2.5
水悬浮液与抗坏血酸混合，所得混合物经离心，以去除多余的AA，将沉淀冻干，保存，该样本被命名为
ROS
PM
2.5
。
[0021]优选的是，所述的PM
2.5
水悬浮液的浓度为1mg mL
‑1，抗坏血酸的浓度为250μg mL
‑1。
[0022]优选的是，所述的步骤四具体为：
[0023]步骤1、细胞培养：
[0024]THP
‑
1细胞培养在包含10％的胎牛血清、100U mL
‑1的青霉素和100mg mL
‑1链霉素的RPMI1640培养基中，其培养条件是37℃和5％的CO2且每隔一天更换培养基一次；
[0025]步骤2、Elisa检测IL
‑
1β的释放：
[0026]将THP
‑
1细胞以每孔3
×
104个细胞的密度，置于96孔板中，用100μL细胞培养基孵育16h，培养基中含有1μg mL
‑1佛波尔12
‑
肉豆蔻酸13
‑
乙酸酯(PMA)诱导THP
‑
1细胞分化，然后，用
Metal
PM
2.5
、
PAH
PM
2.5
或
ROS
PM
2.5
处理不同分化的THP
‑
1细胞，在脂多糖(LPS,10ng mL
‑1)的存在下再处理24小时，收集细胞上清，采用Elisa法检测IL
‑
1β。
[0027]优选的是，所述的步骤五具体为：
[0028]将8周龄雌性Balb/c小鼠在标准的实验室条件下培养，动物暴露于PM
2.5
是通过NIOSH描述的口咽抽吸法进行的，50μL PBS包含400μg mL
‑1PM
2.5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鉴定改性后的雾霾颗粒物毒性及对肺部纤维化影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：获取PM
2.5
颗粒；步骤二：将步骤一的PM
2.5
颗粒分别进行金属元素、PAHs和ROS的定量分析；步骤三：对PM
2.5
颗粒中的金属、PAHs或ROS进行去除，分别得到
Metal
PM
2.5
、
PAH
PM
2.5
或
ROS
PM
2.5
；步骤四：用
Metal
PM
2.5
、
PAH
PM
2.5
或
ROS
PM
2.5
处理不同分化的THP
‑
1细胞，采用Elisa法检测IL
‑
1β的释放，鉴定炎性体的激活状态；步骤五：通过口咽法使得小鼠吸入
Metal
PM
2.5
、
PAH
PM
2.5
或
ROS
PM
2.5
，并进行Massion染色，鉴定改性后的雾霾颗粒物对肺部纤维化的影响。2.根据权利要求1所述的一种鉴定改性后的雾霾颗粒物毒性及对肺部纤维化影响的方法，其特征在于，所述的步骤三中PM
2.5
颗粒中金属组分的去除，具体为：采用Chelex 100树脂固相萃取柱吸附PM
2.5
中的重金属，Chelex 100树脂经过超纯水预处理后，在聚丙烯SPE储层中加入Chelex 100树脂，制备Chelex 100色谱柱，然后，将PM
2.5
水悬浮液通过色谱柱，收集通过的溶液，冷冻干燥保存，该样品被命名为
Metal
PM
2.5
。3.根据权利要求2所述的一种鉴定改性后的雾霾颗粒物毒性及对肺部纤维化影响的方法，其特征在于，所述的聚丙烯SPE储层的体积mL：Chelex 100树脂的质量g：PM
2.5
水悬浮液的体积mL为3:0.2：1。4.根据权利要求1所述的一种鉴定改性后的雾霾颗粒物毒性及对肺部纤维化影响的方法，其特征在于，所述的步骤三中PM
2.5
颗粒中PAHs的去除，具体为：将PM
2.5
悬浮液与有机溶剂混合物混合提取有机物，所得混合物经离心，将沉淀物冻干保存，该样品命名为
PAH
PM
2.5
，所述的有机溶剂混合物为正己烷、二氯甲烷和甲醇的混合。5.根据权利要求2或4所述的一种鉴定改性后的雾霾颗粒物毒性及对肺部纤维化影响的方法，其特征在于，所述的PM
2.5
水悬浮液的浓度为5mg m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海元，郑润晓，宋盼盼，韩晓庆，颜姣，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：