應(yīng)用重組人類眼角膜細(xì)胞模型評估眼暴露刺激與炎癥反應(yīng).pdf

1、在辦公室與其它類似工作環(huán)境中，眼暴露刺激是一種常見的健康癥狀。對眼暴露刺激的原因及其機(jī)制的深入了解有助于提高工作環(huán)境質(zhì)量。 同時，當(dāng)今社會人們與各種可能含有刺激性化學(xué)試劑的產(chǎn)品例如化妝品，藥劑，工業(yè)藥品接觸越來越頻繁，在保證人類能安全地與這些化學(xué)試劑接觸前，很有必要研究這些化合物的眼暴露刺激性。 目前，關(guān)于人類眼暴露刺激性的實(shí)驗(yàn)室研究主要基于Draize兔子眼刺激性試驗(yàn)，但該方法目前已經(jīng)受到諸多質(zhì)疑，尤其是這種方法太殘忍

2、。 同時，這種方法無法評估人眼的炎癥過程，而且由兔子眼睛外推到人眼睛可能是一種比較困難的過程。 在本試驗(yàn)中，使用人類眼角膜細(xì)胞模型作為體外模型，研究模式化合物脂多糖以及典型環(huán)境污染物灰塵暴露對人類眼暴露刺激和炎癥反應(yīng)的影響，主要試驗(yàn)過程與結(jié)果如下： Ⅰ.使用不同濃度脂多糖6h暴露人類眼角膜細(xì)胞，用MTT方法研究細(xì)胞活力變化以反映眼暴露刺激性，用ELISA方法研究培養(yǎng)基中IL-1β，IL-8和TNFα濃度變化以反應(yīng)

3、眼角膜炎癥反應(yīng)過程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，脂多糖暴露對細(xì)胞百分比活力有一定影響，但這種影響沒有明顯的劑量.效應(yīng)關(guān)系，而且細(xì)胞百分比活力下降并不顯著，提示脂多糖對人類眼暴露刺激的影響有限。使用這種脂多糖6h暴露原代培養(yǎng)人類口腔上皮細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，脂多糖僅導(dǎo)致細(xì)胞活力不顯著下降，進(jìn)一步提示脂多糖對人類上皮細(xì)胞活力影響有限。ELISA研究發(fā)現(xiàn)，IL-1β能在各實(shí)驗(yàn)組中檢測到，但濃度都很低，且無差異顯著性，TNFα在培養(yǎng)基中幾乎不被檢出，而IL-8則極顯著性上升

4、（p<0.01，與對照組比較），結(jié)果提示，在脂多耱暴露了下，IL-1β與TNFα并不被激活，而IL-8炎癥反應(yīng)被激活，脂多糖能引起人類眼角膜細(xì)胞炎癥反應(yīng)。 Ⅱ.使用不同濃度的灰塵溶液24h暴露人類眼角膜細(xì)胞，用MTT方法研究細(xì)胞活力變化以反映眼暴露刺激性，用ELISA方法研究培養(yǎng)基中IL-1β，IL-8和TNFα濃度變化以反應(yīng)眼角膜炎癥反應(yīng)過程，結(jié)果發(fā)理，低濃度灰塵溶液（0.05mg/ml和0.5mg/ml）暴露對細(xì)胞活力與IL

5、-1β，IL-8和TNFα濃度無明顯影響，提示低濃度灰塵溶液并不導(dǎo)致人眼暴露刺激和炎癥反應(yīng)的發(fā)生。 高濃度灰塵溶液（15mg/ml和30mg/ml）24h暴露導(dǎo)致細(xì)胞活力顯著性下降，并導(dǎo)致IL-β濃度顯著性上升，以及IL-8濃度依劑量-效應(yīng)關(guān)系上升，但TNFα濃度無明顯變化，提示高濃度次塵能導(dǎo)致人類眼暴露刺激效應(yīng)，以及IL-1β與IL-8炎癥因子反應(yīng)，但TNFα并不參與這一炎癥反應(yīng)過程。 Ⅲ.以不同濕度條件，不同沉降條件

6、與不同總量灰塵溶液暴露人類眼角膜細(xì)胞，研究不同環(huán)境因素與灰塵條件對人類眼角膜細(xì)胞活力與炎癥因子的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飽和濕度條件下，灰塵溶液引起細(xì)胞活力與IL-1β和JL-8炎癥因子顯著性變化的起始濃度明顯升高；同時，同樣濃度的灰塵溶液經(jīng)過15min放置以后，引起的人類眼角膜細(xì)胞活力下降較不經(jīng)過放置的新鮮灰塵溶液顯著性上升（p<0.05）。 這些結(jié)果提示濕度條件與灰塵沉降對試驗(yàn)結(jié)果有較大影響，控制濕度條件和使用新鮮灰塵溶液對得到可靠

7、的試驗(yàn)結(jié)果很重要。同時，0.2ml15mg/ml灰塵溶液暴露與0.1ml15mg/ml灰塵溶液暴露引起的細(xì)胞活力變化與細(xì)胞因子變化比較一致，而與0.1ml30mg/ml灰塵溶液暴露引起的細(xì)胞活力變化與細(xì)胞因子變化有比較明顯的區(qū)別，提示在這種眼角膜細(xì)胞模型中，對試驗(yàn)結(jié)果影響更大的是所暴露的灰塵溶液濃度，而非灰塵溶液的總量； Ⅳ.以組織學(xué)方法觀察人類眼角膜細(xì)胞形態(tài)變化發(fā)現(xiàn)，PBS組人類眼角膜細(xì)胞無形態(tài)學(xué)變化，細(xì)胞厚度較大；SDS陽性

8、對照組細(xì)胞發(fā)生多種形態(tài)變化，如細(xì)胞死亡，脫落，出現(xiàn)大量空泡等；500μg/ml灰塵溶液暴露組，細(xì)胞厚度變小，但細(xì)胞結(jié)構(gòu)保持完好，無明顯空泡；5mg/ml灰塵溶液暴露組細(xì)胞厚度進(jìn)一步減小，開始出現(xiàn)空泡，但細(xì)胞3D結(jié)構(gòu)保持完好。組織學(xué)檢測的結(jié)果與MTT試驗(yàn)結(jié)果較一致； Ⅴ.以掃描電鏡觀察灰塵表面，可觀察到灰塵是有多種成份組成，包括非有生命成分與有生命的細(xì)菌，真菌等成分，因此灰塵溶液導(dǎo)致人眼暴露刺激與炎癥反應(yīng)是其多種組分共同作用的結(jié)果