吸入暴露柴油机尾气通过激活神经胶质细胞引发炎症反应导致小鼠嗅球损伤

来源：环境与职业医学杂志 2023年第5期北京时间：

作者：姜盈盈, 李燕婷, 张兴霖, 孙贺, 季晓亚,

摘要：背景空气污染与精神类疾病的发生发展有一定关系，嗅球损伤可能是这类疾病的潜在早期症状和标志，而柴油机尾气（DE）作为空气污染的主要来源之一，对嗅球的毒效应及潜在机制还有待阐明。目的探究DE吸入暴露对小鼠嗅球的毒性效应及机制。方法将40只C57BL/6小鼠随机分为4组进行全身性吸入暴露DE：对照组（洁净空气）、低剂量暴露组（750 μg·m−3）、中剂量暴露组（1500 μg·m−3）、高剂量暴露组（3000 μg·m−3），每天1 h，连续暴露28 d后处死。采用HE染色观察小鼠嗅球组织病理学改变，TUNEL荧光染色观察嗅球神经元的凋亡情况，通过京都基因与基因组百科全书（KEGG）法分析通路的富集情况。随后，采用实时荧光定量PCR（qPCR）检测炎症因子肿瘤坏死因子（TNF）-α、白介素-6（IL-6）的表达水平，通过免疫荧光染色实验观察嗅球内小胶质细胞和星形胶质细胞的激活情况。结果HE染色显示，小鼠经全身吸入暴露染毒DE后，随着暴露剂量的增加，暴露组小鼠嗅球组织突触小球层周围的球周细胞减少，颗粒细胞层中颗粒细胞排列紊乱。TUNEL染色发现暴露组小鼠嗅球内TUNEL阳性细胞增多，神经元凋亡数量增加，与对照组相比差异有统计学意义（P＜0.05）。KEGG通路富集分析发现DE暴露导致嗅球组织TNF炎症通路被显著富集。qPCR结果显示，相比对照组，高剂量暴露组IL-6相对表达量增加了340%，TNF-α相对表达量增加了67%，差异具有统计学意义（P＜0.05）。免疫荧光结果显示，与对照组相比，DE高剂量暴露组小鼠嗅球组织中激活的小胶质细胞和星形胶质细胞数量显著增加，高剂量暴露组离子钙结合衔接分子1（IBA-1）相对荧光表达量增加120%，颗粒细胞层神经胶质纤维酸性蛋白（GFAP）相对荧光表达量增加400%，突触小球层GFAP荧光表达量增加240%，差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论吸入暴露DE会激活嗅球中的神经胶质细胞包括小胶质细胞和星形胶质细胞，引发炎症通路释放炎症因子TNF-α、IL-6造成炎症反应，导致嗅球神经元凋亡。

关键词：柴油机尾气, 嗅球, 小胶质细胞, 星形胶质细胞, 炎症反应,