甲苯二次有机气溶胶主要组分的细胞毒性研究.pdf

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1、硕士学位论文甲苯二次有机气溶胶主要组分的细胞毒性研究CYTOTOXICITYSTUDIESONMAINCOMPONENTSOFTOLUENESECONDARYORGANICAEROSOL吴相欣哈尔滨工业大学2018年6月`国内图书分类号：X513学校代码：10213国际图书分类号：504密级：公开工程硕士学位论文甲苯二次有机气溶胶主要组分的细胞毒性研究硕士研究生：吴相欣导师：曹罡副教授申请学位：工程硕士学科：环境工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学`ClassifiedInd

2、ex:X513U.D.C:504AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringCYTOTOXICITYSTUDIESONMAINCOMPONENTSOFTOLUENESECONDARYORGANICAEROSOLCandidate：WuXiangxinSupervisor：AssociateProf.CaoGangAcademicDegreeAppliedfor：M

3、aster’sDegreeofEngineeringSpeciality：EnvironmentalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology`哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要大量的流行病学和毒理学研究表明，大气细颗粒物（PM2.5）浓度的上升与心肺系统疾病发病率和死亡率增加显著相关，大气细颗粒物（PM2.5）

4、污染已经成为影响人类健康的主要环境因素之一。由挥发性有机物（VOCs）经过大气氧化而形成的二次有机气溶胶（SOA）是PM2.5的主要组分，然而目前对SOA中各组分的生物毒性及其之间的相互作用研究较少。本课题以甲苯为SOA前体物，选取甲苯SOA三种主要成分（苯甲酸、苯甲醛、丙酮酸）为研究对象，通过对体外培养人肺上皮细胞（A549）的单一和混合组分染毒实验，探讨了甲苯SOA三种主要组分的细胞毒理作用。本研究首先考察了苯甲酸、苯甲醛、丙酮酸单独染毒时对A549细胞胞外LDH、ROS、SOD、GSH、炎症因子（IL-6、IL

5、-8、TNF-α）活性的影响。结果表明，随着三种组分暴露浓度的升高，A549细胞内ROS水平异常升高，并呈现出明显的剂量-效应关系；三组分对A549细胞膜的通透性影响不显著，而且没有引起A549细胞中GSH、SOD、IL-6、IL-8、TNF-α的显著性变化。在双组份混合染毒实验中发现，苯甲酸、苯甲醛、丙酮酸联合染毒的复合毒性效应显著，并且能诱导A549细胞内ROS水平异常升高，其中苯甲酸+丙酮酸刺激A549细胞生成ROS能力最强；双组份联合染毒均会引起A549细胞内TNF-α的异常降低，具有一定的剂量-效应关系。本

6、研究采用2×2析因实验设计考察了苯甲酸、苯甲醛和丙酮酸之间的联合毒性作用。研究表明：苯甲酸、苯甲醛和丙酮酸具有复合毒性作用，可以加重细胞毒性；双组份混合染毒体系中，对于A549细胞内LDH、ROS、SOD、GSH、炎症因子（IL-6、IL-8、TNF-α）的生成具有或相加或拮抗或协同的相互作用。本研究根据不同环境条件下烟雾箱实验产生的SOA样品中苯甲醛、苯甲酸和丙酮酸的组成比例，配制了不同的三组分混合染毒液，考察了环境条件对甲苯SOA细胞毒性的影响，以及在苯甲醛+丙酮酸混合体系中引入苯甲酸对细胞毒性的影响。结果表明：

7、前体物浓度的改变对A549细胞LDH、ROS、IL-8、TNF-α的变化都有显著性影响，随着前体物浓度的升高，会使细胞膜通透性降低，ROS、IL-8、TNF-α的分泌增加；中性种子气溶胶条件下SOA中苯甲酸+苯甲醛+丙酮酸混合成分更倾向于刺激细胞分泌更多的ROS、IL-8和TNF-α，造成或加重氧化损伤和炎症反应；无种子气溶胶条件-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文下，混合组分会改变细胞膜的通透性；一定浓度的苯甲酸能够促进苯甲醛+丙酮酸混合染毒后细胞胞外LDH和胞内SOD的生成，但是抑制苯甲醛+丙酮酸刺激A549产生

8、ROS的能力。另外，苯甲酸对细胞TNF-α生成的促进作用要大于苯甲醛+丙酮酸混合染毒液的抑制作用。关键词：苯甲酸；苯甲醛；丙酮酸；氧化应激；炎症因子；A549细胞-II-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractAlargenumberofepidemiologicalandtoxicologicalstudieshaveshownthat