應用重組人類眼角膜細胞模型評估眼暴露刺激與炎癥反應.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制的深入了解有助于提高工作環(huán)境質量。 同時，當今社會人們與各種可能含有刺激性化學試劑的產品例如化妝品，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，關于人類眼暴露刺激性的實驗室研究主要基于Draize兔子眼刺激性試驗，但該方法目前已經受到諸多質疑，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。 在本試驗中，使用人類眼角膜細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的影響，主要試驗過程與結果如下： Ⅰ.使用不同濃度脂多糖6h暴露人類眼角膜細胞，用MTT方法研究細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

3、眼角膜炎癥反應過程，結果發(fā)現，脂多糖暴露對細胞百分比活力有一定影響，但這種影響沒有明顯的劑量.效應關系，而且細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)人類口腔上皮細胞發(fā)現，脂多糖僅導致細胞活力不顯著下降，進一步提示脂多糖對人類上皮細胞活力影響有限。ELISA研究發(fā)現，IL-1β能在各實驗組中檢測到，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炎癥反應被激活，脂多糖能引起人類眼角膜細胞炎癥反應。 Ⅱ.使用不同濃度的灰塵溶液24h暴露人類眼角膜細胞，用MTT方法研究細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濃度變化以反應眼角膜炎癥反應過程，結果發(fā)理，低濃度灰塵溶液（0.05mg/ml和0.5mg/ml）暴露對細胞活力與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致人眼暴露刺激和炎癥反應的發(fā)生。 高濃度灰塵溶液（15mg/ml和30mg/ml）24h暴露導致細胞活力顯著性下降，并導致IL-β濃度顯著性上升，以及IL-8濃度依劑量-效應關系上升，但TNFα濃度無明顯變化，提示高濃度次塵能導致人類眼暴露刺激效應，以及IL-1β與IL-8炎癥因子反應，但TNFα并不參與這一炎癥反應過程。 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胞，研究不同環(huán)境因素與灰塵條件對人類眼角膜細胞活力與炎癥因子的影響，結果發(fā)現，飽和濕度條件下，灰塵溶液引起細胞活力與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過15min放置以后，引起的人類眼角膜細胞活力下降較不經過放置的新鮮灰塵溶液顯著性上升（p<0.05）。 這些結果提示濕度條件與灰塵沉降對試驗結果有較大影響，控制濕度條件和使用新鮮灰塵溶液對得到可靠

7、的試驗結果很重要。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胞活力變化與細胞因子變化比較一致，而與0.1ml30mg/ml灰塵溶液暴露引起的細胞活力變化與細胞因子變化有比較明顯的區(qū)別，提示在這種眼角膜細胞模型中，對試驗結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.以組織學方法觀察人類眼角膜細胞形態(tài)變化發(fā)現，PBS組人類眼角膜細胞無形態(tài)學變化，細胞厚度較大；SDS陽性

8、對照組細胞發(fā)生多種形態(tài)變化，如細胞死亡，脫落，出現大量空泡等；500μg/ml灰塵溶液暴露組，細胞厚度變小，但細胞結構保持完好，無明顯空泡；5mg/ml灰塵溶液暴露組細胞厚度進一步減小，開始出現空泡，但細胞3D結構保持完好。組織學檢測的結果與MTT試驗結果較一致； 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菌，真菌等成分，因此灰塵溶液導致人眼暴露刺激與炎癥反應是其多種組分共同作用的結果