柴油机已经广泛应用于交通运输、工业制造以及**国防等领域。柴油机排放物(DE)中含有包括气态和颗粒相在内的各种化学成分,其中微粒物质(PM)和二氧化氮(NO2)是浓度*高的成分,相比于苯,醛和多环类芳香烃(PZHs)。
有研究显示,柴油排放物对实验动物(包括培养细胞)影响的主要物质是其中的微粒物质(PM)。每一代新的柴油机标准也都逐渐减小了PM和NOX的排放量,然而柴油机排放物对健康影响的评估终究需要有系统的进行研究,包括流行病学、动物实验。日本汽车研究所能量与环境研究中心Naomi Tsukue,首先利用Cultex体外暴露技术,对体外培养肺腺癌细胞A549进行了柴油机排放物暴露毒理的评价研究。
分别采用三组不同组分比例的实验的柴油机排放物(DE)对A549细胞进行暴露,**组(Group I)为低PM浓度,高NO2浓度、**组(Group II)为高PM浓度,高NO2浓度、第三组(Group III)为高PM浓度,低NO2浓度。每组DE被稀释成1:100或1:10的浓度与空气浓度做对照。三组DE分别对在37℃温度培养下的肺腺癌细胞A549进行60分钟的直接暴露(暴露过程中细胞所需的37℃恒定温度、不断流动的培养液Cultex体外暴露模块并控**控制气体流量),然后分别进行细胞活性分析、实时定量PCR基因分析以及DNA基因芯片分析,*后对实验数据进行统计分析。
Cell viability assay
Real-time quantitative polymerase chain reaction (PCR)
Cell viability assay
Real-time quantitative polymerase chain reaction (PCR)
DNA microarray analysis
Changes of gene expressions of A549 cell after exposure to DE by DNA microarray
Genes commonly up-regulated in all groups by DNA microarray
The top ten of genes commonly up-regulated at the 1:100 dilution of Group II by DNA microarray.
柴油机废气对A549细胞暴露毒理评价数据结果显示,高浓度NO2对肺腺癌细胞A549的毒性更强,影响细胞存活率的是NO2而非PM.因为NO2具有氧化应激性,HO-1 mRNA表达量的增加可能受这一因素影响。