Ca2+- - CaN/IRAK-1- - NFAT信号通路在机动车尾气PM2.5介导免疫毒性中的作用

机动车数量的逐年增加，使汽车尾气污染带来的人群健康问题日益严重，尾气排放的PM2.5可引起人群免疫功能损伤。细胞因子参与机体各方面免疫功能的调节，目前关于尾气PM2.5对细胞因子作用及调控机制的研究尚未清楚。本课题从人群流行病学和体外试验两方面探讨尾气PM2.5 对淋巴细胞的免疫功能和细胞因子IL-1、IL-2、IL-4、TNF-α的影响，进一步从钙稳态失衡和钙信号传导通路展开细胞因子调控机制探讨。运用激光扫描共聚焦显微技术和RNAi等方法分析尾气PM2.5是否激活淋巴细胞内质网IP3受体和质膜CRAC通道从而导致胞内钙稳态失衡；采用QRT-PCR、RT-PCR、Western-blot、免疫荧光等方法探讨尾气PM2.5是否通过Ca2+-CaN/IRAK-1-NFAT信号通路调控细胞因子表达。本研究为防治汽车尾气的免疫毒性有重要意义，对深入研究尾气PM2.5的免疫毒性机制提供参考依据。

交通相关PM2.5对交通警察免疫功能的危害是当今广为关注的健康问题，为摸清太原市交通路口PM2.5的污染状况、有机和无机成分和其源解析，探讨交通相关PM2.5对体内外不同细胞因子的影响，以及淋巴细胞内不同钙通道的参与情况，和钙-CaN-NFAT信号通路对细胞因子的调控作用，我们以人群现场和体外试验展开了上述研究。结果：交通路口PM2.5 浓度明显高于CDC对照人群工作环境PM2.5浓度，且均高于我国PM2.5日均浓度限值。PM2.5中12种无机元素含量中，以As元素超标严重。两地点PM2.5中均检测到13种多环芳烃。比值法、因子分析法表明PM2.5主要由交通源、煤炭燃烧源、自然源共同贡献。外勤交警暴露PM2.5、芘和尿中1-OHPy含量均高于CDC人群（P<0.05）。在细胞激活状态下，男交警组淋巴细胞内钙离子浓度高于男对照组（P<0.05）。男、女交警组淋巴细胞内CaN mRNA水平比对照组高；男、女交警组淋巴细胞内NFAT mRNA水平比对照组高 (P<0.05)。男、女暴露人群外周血清中IL-1、TNF-α水平分别比对照人群高 (P<0.05)， IL-2水平分别比对照人群低 (P<0.05)。100µg/ml PM2.5染毒Jurkat T细胞3、6、24h后，细胞释放IL-1β、TNF-α均高于对照组(P<0.05)，细胞释放IL-2均低于对照组 (P<0.05)。100µg/ml PM2.5刺激细胞以3h胞内钙离子浓度最高。运用肝素、普鲁卡因、Orail1 SiRNA三种干扰剂，发现IP3R、RyR和SOC通道均参与了PM2.5引起胞内高钙。当Jurkat T细胞暴露于100μg/mL PM2.5 3h、6h、24h之后， PM2.5均能够引起CaN、NFAT转录水平上升（P<0.05），当加入EGTA和CSA后， CaN、NFAT转录水平出现一定的抑制，PM2.5诱导产生的IL-2释放也得到有效的抑制（P<0.05）。结论：太原市交通路口PM2.5以煤炭燃烧、交通污染、自然来源污染来源为主。交警暴露PM2.5较为严重，且出现较为明显的炎症细胞因子改变，PM2.5可引起淋巴细胞内钙稳态紊乱，胞内IP3R、RyR和胞膜SOC受体均参与钙稳态紊乱的调节。钙-CaN-NFAT信号通路可能参与调控了PM2.5引起细胞因子的释放。