吸入毒性评价体外连续流暴露系统的评价及应用

Evaluation and application of an in vitro continuous flow exposure system for inhalation toxicity evaluation

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摘要目的评价体外气液界面(ALI)连续流暴露系统,为吸入毒理学体外研究提供参考数据,并用此系统结合Calu-3细胞ALI培养模型对化合物柠檬烯的吸入毒性进行初步评价.方法荧光素钠(Na-flu)剂量法辅以石英微量天平法(QCM)来评估ALI连续流暴露系统的沉积量和孔间均一性;采用ALI连续流暴露系统将柠檬烯气溶胶暴露于ALI培养的Calu-3细胞模型3 h,暴露剂量为高、中、低(0.213、0.104、0.064 5 μg·cm-2),洁净空气暴露作为阴性对照组,24 h后检测暴露后细胞的活性、乳酸脱氢酶(LDH)释放量、跨上皮电阻值(TEER)、黏蛋白MUC5AC与炎症因子基因表达,来评价柠檬烯的吸入毒性.结果ALI连续流暴露系统荧光素钠的沉积量为(0.085±0.007)μg/30 min/孔,在经过多次调试后,孔间均一性从最初的26％优化至10％以下;与对照组相比,柠檬烯气溶胶暴露后细胞活性以及IL-8基因表达无明显变化、细胞IL-6基因表达上升;中暴露剂量的柠檬烯促使细胞释放LDH＞10％、细胞肿瘤坏死因子TNF-α基因表达下降;高暴露剂量的柠檬烯降低细胞TEER值,损害细胞屏障功能、细胞黏蛋白MUC5AC基因表达增加.结论ALI连续流暴露系统调试过后可以用于吸入毒性体外研究;高、中暴露剂量的柠檬烯具有吸入毒性.