二氧化硅粉尘对大鼠的致肺癌作用研究

目的:矽尘即游离二氧化硅粉尘,是矽肺的主要致病因素。国际癌症研究机构(International Agency For Research on Cancer,IARC)宣布晶体二氧化硅粉尘(石英粉尘)为I类致癌物。然而矽尘对机体的致肿continuing medical education瘤作用仍不清楚,许多流行病学研究提供了相互矛盾的结果。本研究旨在探究矽尘在SD大鼠中的致肺癌作用,为矽尘对机体的致肺癌作用提供一定的理论依据。方法:实验所用鼠为无特定病原体(SPF级)36只7周龄的健康SD大鼠(南方医科大学动物实验中心)。使用二氧化硅混悬液气管滴注构建大鼠矽肺模型。SD鼠随机分为空白对照组、二氧化硅染毒组,每组6只,雌雄各3只;每组分别设置3个时间节点:6个月、12个月、24个月。将大鼠肺脏标本用4%多聚甲醛固定,常规石蜡包埋、切片,分别进行苏木精-伊红(hematoxylin eosin,HE)染色和Masson染色,观察肺组织病理改变并进行Aschcroft肺纤维化评分。大鼠检查前禁食8h、禁水4h、麻醉后固定,扫描肺部单层螺旋CT成像。通过流式细胞术检测细胞周期和凋亡水平。通过实时PCR和Western blot探究矽尘毒染后不同时间节点大鼠的肿瘤标志物表达水平改变。动态观察二氧化硅染毒组SD大鼠和空白对照组大Mirdametinib小鼠鼠所致肺癌情况。结果:在二氧化硅毒染后,大鼠肺纤维化程度表现为随着观察时间增加而加重的时间-效应关系,肺内病变可持续性进展。CT影像示:6个月对照IACS-010759 IC50组无云雾状高密度影;12个月对照组无云雾状高密度影;24个月对照组肺纹理增粗;6个月模型组局部可见云雾状影和磨砂样颗粒状影;12个月模型组可见纵隔淋巴结肿大并有钙化;24个月模型组颗粒状高密度影明显增加,病灶形态呈不规则及球形。二氧化硅颗粒毒染后,大鼠肺组织肿瘤细胞周期进程产生了明显变化,各组G0/G1期、S期细胞比例随时间推移逐渐增加,G2/M期细胞比例逐渐下降。二氧化硅颗粒毒染后,大鼠CYFRA21-1与NSE的基因表达水平和蛋白表达水平均显著提升(P<0.05),且组间对比差异显著(P<0.05)。随着毒染时间的增加,大鼠肿瘤的发生率、体积均明显增加,呈现一定的时间-效应关系,在雌雄鼠中肿瘤的发生率并无明显差异,但恶性肿瘤肺鳞癌的发生率雄性(5.6%)>雌性(0%),肺腺癌雄性(0%)<雌性(5.6%);良性肿瘤胸腺瘤的发生率雄性(11.1%)>雌性(5.6%),乳腺纤维腺瘤的发生率雄性(0%)<雌性(11.1%),脂肪瘤的发生率雄性(5.6%)>雌性(0%)。结论:二氧化硅作为矽肺的致病因素,在矽肺患者发生肺纤维化、矽肺结节以及肿瘤的致病机制中发挥着重要作用,具有一定的致肺癌作用。