[发明专利]一种PM2.5颗粒对人肺细胞内自由基代谢通路影响的评估方法

说明书

本发明公开了一种PM_2.5全化学组分颗粒对细胞内自由基代谢影响的评估方法。通过PM_2.5全化学组分颗粒对人肺‑支气管上皮细胞的暴露，利用液相色谱质谱(LC‑MS)对细胞内小分子代谢产物进行能有效分析，结合生物学检测方法对酶活性进行快速分析，整合与胞内自由基代谢相关的小分子代谢产物的变化以及能量代谢中起关键作用的限速酶的活性变化，综上，基于分子生物学构建了一套评估细胞受外源性污染毒作用暴露后细胞内氧自由基代谢干扰的新方法。该方法能直观的分析污染物对细胞内自由基代谢路径的影响，同时本发明具有前处理方法简单，检测快速，重复性好，获得信息量全面等优点。

技术领域

本发明属于大气颗粒物毒性评价领域，涉及一种基于分子生物学及分析化学的评估方法，通过大气颗粒物对细胞能量代谢通路的改变来评估小剂量环境污染物的细胞毒性。

背景技术

大气细颗粒物(Atmospheric fine particles)其组成复杂，空气动力学直径小于2.5μm颗粒物(PM_2.5，可入肺颗粒物)是本专利权益的核心聚焦物质, 其具有远距离环境迁移的能力、环境持久性以及生物蓄积等特性。PM_2.5颗粒组分是复杂的，非均相混合物，颗粒物本身属于类难溶颗粒，在时间和空间上存在很大的可变因素，其组分包含了许多不同的化学成分并具有相近的物理特性，PM_2.5的化学成分包括硫酸盐，硝酸盐，铵等；水溶性无机离子如钠，钾，钙，镁和氯等；有机和元素碳，碳黑，地壳物质，颗粒结合水，二氧化钛，金属(包括镉，铜，镍离子，钒和锌)和多环芳烃(PAH) 等；此外，生物组分，例如过敏原和微生物化合物存在其中。人类排放活动进一步结合地形和气象条件会导致更高的城市空气污染，地中海地区的许多研究发现，短期和长期暴露于环境可吸入肺颗粒物与呼吸系统疾病、肺癌、哮喘和心血管系统疾病发病率和死亡率的增加密切相关。以往毒理学研究表明，颗粒物粒子的粒径越小，其比表面积越大，对空气中的重金属、多环芳烃等污染物的吸附能力越强，这些吸附在颗粒上的组分是引起呼吸循环系统氧化损伤的主要成分。但是已有的毒理学研究都是基于高剂量动物实验，与现实中人类低剂量的暴露环境存在剂量差异和物种差异，针对以上存在的问题，开展以人源细胞体外模型为受体的研究来评估长时间低剂量PM_2.5颗粒物全组分的毒性作用，用以探索PM_2.5颗粒物全组分的毒性作用机制具有深远的意义。