环境浓度下铜锰复合暴露对人角膜上皮细胞的毒性效应

作者：张振宁; 毕珏; 杨丹蕾; 崔烨; 刘海; 郑钦象; 杨极; 向萍^*

来源：环境科学学报, 2022, 42(02): 458-467.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2021.0230

• 室内灰尘
• 重金属
• 复合暴露
• 人角膜上皮细胞(HCE)
• 细胞凋亡
• 炎症

人正常角膜上皮细胞（HCE）经室内环境浓度下的铜（10μmol·L-1）、锰（20、40μmol·L-1）单独及复合暴露后，采用CCK-8法对细胞活力进行检测，使用Annexin V-FITC/PI试剂盒测定了细胞凋亡率，并通过实时荧光定量PCR法从分子水平比较了不同暴露组炎症（NLRP3,IL-1β）和凋亡调控关键基因（Caspase-1,Caspase-3）表达差异.结果显示：低浓度铜或锰单独暴露时，未明显降低细胞活力，而复合暴露后，细胞活力降低至20%～77%，大量细胞变圆并形成空泡，细胞凋亡率增加至69%；铜、锰单独及复合暴露后均会引起炎症基因（IL-1β和NLRP3）的差异表达，铜暴露诱发了Caspase-3的表达，而锰则促进了Caspase-1的转录，铜锰复合暴露后Cu10+Mn20组的Caspase-3在mRNA表达水平上增加了1.8倍，Cu10+Mn40组促炎因子NLRP3表达量明显上升，为对照组的7.32倍（p<0.0001）.综上，比起单独暴露，室内环境浓度铜锰复合暴露显著降低了人角膜上皮细胞活力，促进了细胞凋亡.可见，在室内环境健康风险评价或毒性效应研究中应该综合考虑复合污染.

• 单位
  西南林业大学; 温州医科大学附属眼视光医院