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大气颗粒物与高脂高糖饮食对雄性大鼠大脑皮质及海马组织中CREB、BDNF、ERK1/2基因表达的影响

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环境与职业医学 2019年第6期36卷 583-588页

作者：王新茹卞晶晶刘肖刘超刘楠薛玲李爽佟俊旺蒋守芳华北理工大学公共卫生学院河北唐山063210 华北理工大学实验动物中心河北唐山063210

[背景]大气颗粒物污染和高脂高糖饮食均与认知功能、神经退行性疾病发病相关,但研究两者的联合作用文献报道较少。[目的]研究大气颗粒物与高脂高糖饮食对雄性大鼠认知功能及大脑皮质和海马组织中环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)、脑源... 详细信息

[背景]大气颗粒物污染和高脂高糖饮食均与认知功能、神经退行性疾病发病相关,但研究两者的联合作用文献报道较少。[目的]研究大气颗粒物与高脂高糖饮食对雄性大鼠认知功能及大脑皮质和海马组织中环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)、脑源性神经营养因子(BDNF)和细胞外调节蛋白激酶(ERK)1/2基因表达的影响。[方法] 3周龄SD雄性大鼠48只,随机分为对照组(普通饲料喂养,无大气颗粒物暴露,CC组)、高脂高糖组(高脂高糖饲料喂养,无大气颗粒物暴露,HC组)、大气颗粒物组(普通饲料喂养,暴露大气颗粒物,CP组)和高脂高糖大气颗粒物暴露组(高脂高糖饲料喂养,暴露大气颗粒物,HP组)。通过独立通气笼盒,CP和HP大鼠自然吸入含大气颗粒物的空气,CC和HC组大鼠自然吸入通过高效过滤器过滤大气颗粒物的空气(空气动力学直径>0.1 μm大气颗粒物被过滤掉)。暴露结束采用旷场实验评价大鼠的认知功能,采用RT-qPCR检测海马组织与大脑皮质组织中CREB、BDNF、ERK1和ERK2 mRNA表达。组间比较采用单因素方差分析,交互作用采用析因方差分析。[结果]与CC组相比,CP组大鼠跨格次数减少为(46.60±16.55)次,HP组大鼠活动总路程、跨格次数降低至(163.17±32.54)m和(43.40±8.40)次,中央区活动时间升高至(7.58±1.27)s(均P 0.05)。[结论]一定浓度的大气颗粒物以及高脂高糖饮食单独暴露可降低大脑皮质和海马组织中CREB、BDNF和ERK1及ERK2基因表达水平,尚未发现二者具有联合作用。

关键词：大气颗粒物高脂高糖饮食认知功能环磷腺苷效应元件结合蛋白脑源性神经营养因子细胞外调节蛋白激酶1 细胞外调节蛋白激酶2

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铅和脂多糖暴露致小鼠神经炎症的损伤机制

环境与职业医学 2021年第7期38卷 763-768页

作者：王伟轩李爽陈松曹福源张学彦张洋庞淑兰张艳淑华北理工大学公共卫生学院河北唐山063210 华北理工大学实验动物中心河北唐山063210

[背景]铅和脂多糖(LPS)暴露均可以引起神经炎症和小胶质细胞极化,但是铅和LPS联合暴露是否会导致神经炎症加剧以及小胶质细胞的极化情况还未见报道。[目的]探讨铅和LPS联合暴露对小鼠神经炎症的影响以及机制。[方法]SPF级雄性C57小鼠64... 详细信息

[背景]铅和脂多糖(LPS)暴露均可以引起神经炎症和小胶质细胞极化,但是铅和LPS联合暴露是否会导致神经炎症加剧以及小胶质细胞的极化情况还未见报道。[目的]探讨铅和LPS联合暴露对小鼠神经炎症的影响以及机制。[方法]SPF级雄性C57小鼠64只随机分为8个组:对照组、LPS组、低铅组、中铅组、高铅组、低铅+LPS组、中铅+LPS组和高铅+LPS组。铅染毒:分别给予0.25、0.50、1.00 g·L^(-1)的乙酸铅饮水9周;LPS处理:乙酸铅染毒结束前一周,每天腹腔注射250 g·kg^(-1)(以体重计),每天注射一次,共7次,末次注射24 h后处死动物。用ELISA法检测皮质中炎症因子肿瘤坏死因子(TNF)-α、白介素(IL)-1β和IL-6的变化情况。用荧光定量PCR方法检测小胶质细胞M1型标志物[诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、NADPH氧化酶2(NOX2)、趋化因子受体7(CCR7)]、M2型标志物[精氨酸-1(Arg-1)、转化生长因子-β(TGF-β)、趋化因子受体2(CCR2)]、髓样细胞触发受体2(TREM2)m RNA和微小RNA-34a(miR-34a)的表达情况。用Western blotting法检测TREM2、iNOS和Arg-1蛋白的表达情况。[结果]与对照组相比,LPS组、中铅组和高铅组小鼠皮质中炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6表达量均增加;与LPS组或者同剂量的铅组相比,中铅+LPS组和高铅+LPS组皮质中TNF-α(7.82±0.60,8.79±1.62)、IL-1β(8.80±0.95,11.18±0.92)和IL-6(7.53±0.90,8.66±0.93)含量增加(P<0.05)。LPS组、中铅、高铅组皮质中M1标志物iNOS、NOX2、CCR7 mRNA和iNOS蛋白表达高于对照组,而M2标志物Arg-1、TGF-β、CCR2 mRNA和Arg-1蛋白表达明显低于对照组,尤其是CCR2 mRNA表达下降尤为显著(P<0.05)。与LPS组或者同剂量的铅组相比,中铅+LPS组和高铅+LPS组皮质中iNOS、CCR7 mRNA和iNOS蛋白表达升高较为明显,而Arg-1m RNA表达减少。此外,中铅+LPS和高铅+LPS组皮质中TREM2 mRNA(0.20±0.03,0.04±0.01)和蛋白(0.32±0.02,0.21±0.02)表达均低于LPS组或相同剂量的铅组,而miR-34a表达升高(P<0.05)。[结论]铅和LPS联合暴露后加剧了神经炎症损伤,小胶质细胞M1标志物增加显著,这可能与miR-34a表达升高导致TREM2表达有关。

关键词：铅脂多糖神经炎症小胶质细胞极化髓样细胞触发受体2 微小RNA-34a

醋酸铅暴露致小胶质细胞系BV-2细胞铁死亡的机制研究

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环境与职业医学 2022年第8期39卷 895-901页

作者：赵宇威王伟轩师凡付治嘉吴桐张艳淑华北理工大学公共卫生学院河北唐山063210 华北理工大学基础医学院河北唐山063210 华北理工大学实验动物中心河北唐山063210

[背景]铅暴露可诱导小胶质细胞死亡,但是机制尚不清楚。铁死亡是新发现的一种细胞死亡方式,在铅暴露导致的小胶质细胞死亡中的作用还未见报道。[目的]探讨铁死亡在铅暴露致小胶质细胞死亡中的作用,以期为铅的神经毒性机制研究提供理论... 详细信息

[背景]铅暴露可诱导小胶质细胞死亡,但是机制尚不清楚。铁死亡是新发现的一种细胞死亡方式,在铅暴露导致的小胶质细胞死亡中的作用还未见报道。[目的]探讨铁死亡在铅暴露致小胶质细胞死亡中的作用,以期为铅的神经毒性机制研究提供理论依据。[方法]小胶质细胞系BV-2细胞与0、10、20、40μmol·L^(-1)醋酸铅共同培养24 h,40μmol·L^(-1)醋酸铅组中加入铁螯合剂(DFO),即为40+DFO组;用倒置显微镜观察铅暴露后BV-2细胞形态的变化;组织铁试剂盒、谷胱甘肽试剂盒分别检测细胞内铁、谷胱甘肽(GSH);流式细胞术检测脂质活性氧(ROS)荧光强度。Western Blotting、qPCR检测谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、转铁蛋白受体1(TFR-1)、二价金属转运蛋白1(DMT1)、膜铁转运蛋白1(FPN1)蛋白及mRNA的表达。[结果]与对照组比较,随着铅染毒剂量的增加,BV-2细胞数量减少,且形态呈大而圆的阿米巴状;10、20、40μmol·L^(-1)醋酸铅组BV-2细胞内铁的水平分别为(1.08±0.04)、(1.29±0.03)、(1.72±0.10)mg·g^(–1)(以蛋白计,后同),均高于对照组(P<0.05),且40+DFO组细胞内铁水平为(1.34±0.10)mg·g^(–1),低于40μmol·L^(-1)醋酸铅组的(1.72±0.03)mg·g^(–1)(P<0.05);与对照组比较,10、20、40μmol·L^(-1)醋酸铅组的BV-2细胞中TFR-1、DMT1蛋白和mRNA表达均增加,差异有统计学意义(P<0.05),且40μmol·L^(-1)醋酸铅组尤为显著;FPN1蛋白表达无明显变化,但10、20、40μmol·L^(–1)醋酸铅组BV-2细胞中FPN1 mRNA的表达均明显下降(P<0.05)。与对照组比较,三个铅染毒组BV-2细胞内GSH水平均下降,脂质ROS水平升高;相比于40μmol·L^(−1)醋酸铅组,40+DFO组中GSH升高了12.30%,脂质ROS含量下降了13.00%(P<0.05)。10、20、40μmol·L^(−1)醋酸铅组中GPX4蛋白表达分别降低为对照组的50.00%、35.00%、17.00%,同时GPX4 mRNA表达也下降;20、40μmol·L^(−1)醋酸铅组中SLC7 A11蛋白和mRNA表达均低于对照组,其中,40μmol·L^(−1)醋酸铅组下降最为明显(P<0.05)。[结论]铅暴露诱导BV-2细胞发生铁死亡,铁转运失衡及氧化损伤可能参与了铅诱导BV-2细胞铁死亡的发生发展。

关键词：铅 BV-2细胞铁死亡氧化损伤铁转运

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铅暴露对大鼠中枢神经系统铜和铁蓄积的影响

中华劳动卫生职业病杂志 2019年第3期37卷 179-185页

作者：陈玮玮闫立成曹孟颖李欣颖庞淑兰王远张艳淑华北理工大学公共卫生学院唐山063000 华北理工大学实验动物中心唐山063000

目的探讨铅暴露不同时间后大鼠脑组织、体液及屏障中铜、铁含量的动态变化,以期为铅神经损伤的机制研究提供理论依据.方法健康成年SPF级雄性SD大鼠64只,随机分为对照组、铅暴露组,每组32只,适应性喂养1周后,铅暴露组大鼠每天饲以250 mg/... 详细信息

目的探讨铅暴露不同时间后大鼠脑组织、体液及屏障中铜、铁含量的动态变化,以期为铅神经损伤的机制研究提供理论依据.方法健康成年SPF级雄性SD大鼠64只,随机分为对照组、铅暴露组,每组32只,适应性喂养1周后,铅暴露组大鼠每天饲以250 mg/L醋酸铅饮用水,对照组大鼠每天饲以普通饮用水,实验周期12周.在染毒后第3、6、9、12周,获取全血、脉络丛、脑脊液、皮质、海马、纹状体、下丘脑、杏仁核、黑质和小脑.利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)分别检测样品中铅、铜和铁含量.分析不同染毒时间大鼠的不同组织中金属含量,验探讨铅染毒不同时间和样品中铜、铁的关系.结果铅暴露12周后,与对照组比较,大鼠皮质、海马、纹状体、下丘脑、杏仁核、黑质和小脑中铅含量分别是其2.21、2.44、2.95、3.53、4.01、1.85、2.86倍,差异有统计学意义(P<0.05);同时全血、脑脊液、脉络丛、脑微血管和骨骼中铅含量均增加;大鼠杏仁核、脑脊液中铅含量随染毒时间变化较大,分别为染毒3周的4.01和3.0倍.与对照组比较,铅暴露3、6、9、12周后,大鼠皮质、海马、纹状体、下丘脑、杏仁核、小脑、全血、脑脊液、脉络丛、脑微血管中的铜含量均呈增加趋势;脑组织中纹状体中铜含量变化较大;而铅暴露12周后,与对照组比较,脑微血管中铜含量为其4.98倍,差异有统计学意义(P<0.05).铅暴露不同染毒时间后,大鼠皮质、海马、纹状体、脑脊液、脉络丛、脑微血管中铁含量均呈增加趋势(P<0.05),且下丘脑中铁含量升高明显;铅染毒不同时点大鼠脑脊液中铁含量增加明显.结论随着染毒时间的增加,铅暴露可致大鼠不同脑组织、体液及屏障铜和铁含量发生变化,其中,杏仁核、脑脊液、脑微血管中铜、铁含量增加明显,可能与铅暴露致神经损伤有关.

关键词：铅铜铁脑体液屏障大鼠

健康大学生多环芳烃内暴露与肺功能变化的关系

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中国学校卫生 2023年第9期44卷 1409-1413,1417页

作者：陈俊杰刘思巧李淼郝珂璐张艳丽李卫红徐厚君郝玉兰王曼曼王学生王茜华北理工大学公共卫生学院河北唐山063000 华北理工大学心理与精神卫生学院华北理工大学实验动物中心

目的研究尿中单羟基多环芳烃代谢物(OH-PAHs)与肺功能之间的关系以及氧化应激在其中的中介作用,为空气污染治理与政策制定提供科学依据。方法招募华北理工大学45名健康大学生为研究对象,分别于2017年11月至2018年10月进行4次随访调查和... 详细信息

目的研究尿中单羟基多环芳烃代谢物(OH-PAHs)与肺功能之间的关系以及氧化应激在其中的中介作用,为空气污染治理与政策制定提供科学依据。方法招募华北理工大学45名健康大学生为研究对象,分别于2017年11月至2018年10月进行4次随访调查和健康体检,测量肺功能参数[用力肺活量(FVC)、1 s用力呼气量(FEV1)、呼气峰值流速(PEF)、FEV1/FVC和用力呼气流量(FEF25%~75%)]和尿液中7种暴露标志物OH-PAHs(∑7OH-PAHs)、氧化应激标志物8-羟基-2’-脱氧鸟苷(8-OHdG)、8-异前列腺素F2α(8-iso-PGF2α)。利用线性混合效应模型分析尿多环芳烃代谢物与肺功能之间的关系,并用中介模型评估氧化应激在OH-PAHs与肺功能之间关系中的中介效应。结果研究对象FVC、FEV1、FEV1/FVC、PEF和FEF25%~75%的中位数分别为4.37 L,3.58 L,83.00%,4.38 L/s和3.32 L/s。2-羟基芴(2-OHFlu)的对数转换值每增加1个(ln)单位,FVC下降5.05%(β%=-5.05%,95%CI=-8.85%~-1.09%),FEV1下降4.15%(β%=-4.15%,95%CI=-7.94%~-0.22%),FEF25%~75%下降5.87%(β%=-5.87%,95%CI=-11.35%~-0.05%)。2-OHFlu和9-羟基菲(9-OHPhe)的对数转换值每增加1个(ln)单位,PEF分别降低7.03%(β%=-7.03%,95%CI=-12.60%~-1.11%)和7.08%(β%=-7.08%,95%CI=-13.50%~-0.17%)。此外,尿∑7OH-PAHs与尿8-OHdG和8-iso-PGF2α水平呈正相关(r值分别为0.64,0.69,P值均大学生尿中OH-PAHs与肺功能呈负相关,8-OHdG在2-OHFlu与FVC和FEV1之间的关系中起介导作用。应积极制定相关政策治理空气污染,维护青年人的健康生活状态。

关键词：多环芳烃肺氧化性应激学生线性模型

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伴失眠症状老年抑郁症病人血清神经营养因子及甲状腺激素水平变化

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安徽医药 2025年第1期29卷 109-113页

作者：贾雪张云淑张丽丽黄志靖栗克清华北理工大学心理与精神卫生学院河北唐山063210 河北省精神卫生中心精神科、河北省重大精神与行为障碍疾病研究重点实验室、河北大学第六临床医学院河北保定071000

目的探讨伴失眠症状老年抑郁症病人脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、胶质源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)、甲状腺激素(thyroid hormone,TH)水平变化。方法回顾性分析于2016年7月至2018年3月河北省第六人民医院收治的124例老年抑郁病人年的临床资料,根据有无失眠症状分为伴失眠症状组65例、无失眠症状组59例。比较两组血清BDNF、GDNF、TH水平差异,并对老年抑郁症失眠的影响因素进行分析。结果伴失眠症状组BDNF水平低于无失眠症状组[981.09(924.37,1031.63)ng/L,1062.64(1012.79,1137.61)ng/L],差异有统计学意义(P0.05)。此外相关性分析显示,BDNF、GDNF水平之间呈正相关(P<0.05)。二元logistic回归分析结果表明血清BDNF、GDNF是伴发失眠症状的保护因素(BDNF:OR=0.99;GDNF:OR=0.01)。结论提高血清BDNF和GDNF水平至正常水平可能成为改善老年抑郁失眠的潜在途径。

关键词：抑郁症入睡和睡眠障碍脑源性神经营养因子胶质源性神经营养因子甲状腺激素老年人

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Au/TiN复合薄膜制备及其表面增强拉曼光谱研究

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光谱学与光谱分析 2020年第2期40卷 420-426页

作者：吴振刚刘燕梅吴明明陈颖魏颖娜羡皓晗王学沛魏恒勇华北理工大学药学院河北唐山063210 华北理工大学材料科学与工程学院河北唐山063210 华北理工大学分析测试中心河北唐山063210 华北理工大学河北省无机非金属材料重点实验室河北唐山063210

表面增强拉曼散射光谱(SERS)已用于环境监测、生物医药、食品卫生等领域,而高活性SERS基底是表面增强拉曼散射光谱技术应用的关键。TiN作为新型等离子材料具有较强的SERS性能,同时化学稳定性及生物相容性较好,但其SERS性能不如贵金属金... 详细信息

表面增强拉曼散射光谱(SERS)已用于环境监测、生物医药、食品卫生等领域,而高活性SERS基底是表面增强拉曼散射光谱技术应用的关键。TiN作为新型等离子材料具有较强的SERS性能,同时化学稳定性及生物相容性较好,但其SERS性能不如贵金属金强。该研究采用氨气还原氮化法和电化学沉积法,在TiN薄膜表面沉积贵金属Au纳米颗粒制备出Au/TiN复合薄膜。在Au/TiN复合薄膜中单质Au和TiN两种物相共存;随着电化学沉积时间延长,TiN薄膜表面单质金纳米颗粒数量逐渐增多,金纳米颗粒尺寸增大,颗粒间距减小。由于金与TiN两者的本征表面等离子共振耦合作用,Au/TiN复合薄膜的共振吸收峰发生了偏移。利用罗丹明6G为拉曼探针分子,对Au/TiN复合薄膜进行SERS性能分析,发现Au/TiN复合薄膜上的R6G探针分子的拉曼峰信号强度随沉积时间延长呈现先增大后减小的规律;当电化学沉积时间为5 min时,R6G拉曼信号峰较高,复合薄膜样品的SERS活性最大。将Au/TiN复合薄膜和Au薄膜分别浸泡在10-3,10-5,10-7,10-8及10-9 mol·L-1 R6G溶液5 min,进行检测限分析,发现Au/TiN复合薄膜检测极限达10-8 mol·L-1,增强因子达到8.82×105,与Au薄膜和TiN薄膜相比,Au/TiN复合薄膜上对R6G探针分子SERS活性最高。这得益于Au/TiN复合膜中表面等离子体产生的耦合效应,使得局域电磁场强度增强,从而引起R6G探针分子拉曼信号增强。通过2D-FDTD模拟电场分布发现Au/TiN,Au及TiN薄膜具有电场增强作用,其中Au/TiN复合薄膜的增强作用尤为显著,这也证实了氮化钛与金纳米颗粒之间存在耦合效应。另外发现TiN与Au之间可能存在电荷转移,促进了4-氨基苯硫酚氧化反应,进而证实了TiN与Au薄膜的协同作用。此外,Au/TiN复合薄膜均匀性较好,相对平均偏差仅为7.58%。由此可见,采用电化学沉积制备的Au/TiN复合薄膜具有作为SERS基底材料的应用潜力。

关键词： Au/TiN复合薄膜罗丹明6G 表面增强拉曼光谱电化学沉积

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一种基于变参级联混沌的Hash函数算法

计算机研究与发展 2016年第3期53卷 674-681页

作者：吴涛金建国魏明军华北理工大学现代技术教育中心河北唐山063009 华北理工大学理学院河北唐山063009 华北理工大学信息工程学院河北唐山063009

针对级联混沌可能存在的密钥泄漏风险以及当前Hash函数的不足,提出了一种基于变参级联混沌的Hash函数算法,即在构成Hash函数的级联驱动系统中,引入了另一混沌系统的状态变量作为参数扰动,并在扰动强度的控制下实现安全的变参级联系统.... 详细信息

针对级联混沌可能存在的密钥泄漏风险以及当前Hash函数的不足,提出了一种基于变参级联混沌的Hash函数算法,即在构成Hash函数的级联驱动系统中,引入了另一混沌系统的状态变量作为参数扰动,并在扰动强度的控制下实现安全的变参级联系统.由此构成的Hash函数不仅具有符合混沌规律的变参特性,同时还具有级联子系统间逐级串扰的性质,能有效降低由计算机有限精度和数字量化可能造成的短周期行为风险,对提高压缩函数内部结构的复杂度和抗碰撞性有着显著意义.实验结果表明:与其他混沌Hash算法和SHA-3算法相比,该算法具有高度的初值敏感性和良好的混乱与扩散性能,抗碰撞能力强,算法实现简单灵活,变参系统可控性强,在混沌保密通信、数字签名等领域具有良好的推广前景.

关键词：级联混沌 Hash函数参数扰动 Lyapunov指数抗碰撞性

孕哺期PM2.5和高脂饮食联合暴露对大鼠仔鼠血压、血脂、血糖的影响

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现代预防医学 2020年第13期47卷 2346-2350+2355页

作者：刘肖王新茹卞晶晶刘超曹福源曹娃吴燕芳尹晋李爽佟俊旺蒋守芳华北理工大学公共卫生学院华北理工大学实验动物中心

目的探讨孕哺期细颗粒物(fine particulate matter,PM2.5)和高脂饮食(high fat diet,HFD)联合暴露对大鼠仔鼠血压、血脂、空腹血糖的影响,观察生命早期同时暴露PM2.5和HFD对子代发育的影响。方法成年SD大鼠按照雌雄2∶1进行交配,孕鼠随... 详细信息

目的探讨孕哺期细颗粒物(fine particulate matter,PM2.5)和高脂饮食(high fat diet,HFD)联合暴露对大鼠仔鼠血压、血脂、空腹血糖的影响,观察生命早期同时暴露PM2.5和HFD对子代发育的影响。方法成年SD大鼠按照雌雄2∶1进行交配,孕鼠随机分为对照组(CC组)、高脂饮食组(HFD组)、PM2.5低暴露组(L-PM2.5组)、PM2.5高暴露组(H-PM2.5组)、高脂饮食+PM2.5低暴露组(HFD+L-PM2.5组)和高脂饮食+PM2.5高暴露组(HFD+H-PM2.5组)。对照组和PM2.5低、高暴露组给予普通饲料,其余给予高脂饲料。PM2.5染毒采用细颗粒物在线浓缩和动物染毒系统,低、高暴露剂量分别设为室外大气PM2.5浓度的2倍和4倍。母鼠从孕0日开始染毒,每天5 h,每周5 d,直至仔鼠出生后第21 d(Postnatal day,PND21),记录仔鼠体长和尾长,测量仔鼠的血压、心率,检测空腹血糖、血清甘油三酯、胆固醇水平。结果 PND21雄鼠HFD组、HFD+L-PM2.5组、HFD+H-PM2.5组体长较CC组增加,PND21雌鼠HFD+L-PM2.5组尾长较L-PM2.5组增加(P0.05);HFD使雄鼠收缩压(F=9.259)、舒张压(F=5.981)、平均动脉压(F=7.754)升高(P均0.05)。PM2.5、HFD使雌鼠(F值分别为13.346,32.277,P均0.05)。各组仔鼠空腹血糖水平差异无统计学意义(P>0.05)。结论 PM2.5和HFD联合暴露能引起PND21仔鼠血压、血脂升高,二者对血压的影响不存在交互作用,对雌性仔鼠血脂的影响存在协同作用。PM2.5和HFD对血压的影响存在性别差异。

关键词： PM2.5 高脂饮食血压血脂血糖