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化学品对人支气管上皮细胞三维模型的黏蛋白诱导作用及慢性气道炎性疾病关联
1
作者
朱思瑞
牛雨欣
+4 位作者
郎玥明
张博
陈聪
邢立国
刘薇
《生态毒理学报》
北大核心
2025年第4期15-22,共8页
气道黏液高分泌是慢性气道炎性疾病的重要临床特征,并且是导致呼吸系统重症发病率升高甚至死亡的关键诱因。目前气道炎症相关毒理学研究主要使用动物模型或二维细胞模型,前者存在效率低的问题,后者存在黏液分泌功能缺失的局限性。本研...
气道黏液高分泌是慢性气道炎性疾病的重要临床特征,并且是导致呼吸系统重症发病率升高甚至死亡的关键诱因。目前气道炎症相关毒理学研究主要使用动物模型或二维细胞模型,前者存在效率低的问题,后者存在黏液分泌功能缺失的局限性。本研究采用人支气管上皮细胞(16 human bronchial epithelial cell line,16HBE),使用悬浮培养法将细胞接种到U形底96孔超低吸附板,48 h后形成形状规则的三维球体,直径为(272.7±16.9)μm。使用该三维模型测试7种参考化学品的毒性效应。采用ATP法测试细胞毒性,7种化学品的EC_(50)值为8.2μmol·L^(-1)~668 mmol·L^(-1),与其急性吸入毒性分级相似,且高浓度暴露组细胞球出现解离。进一步在不产生细胞毒性的暴露浓度下原位检测黏蛋白及紧密连接蛋白的表达变化,百草枯、异佛尔酮二异氰酸酯、重铬酸钾、戊二醛、氯化镉使MUC5AC表达升高至对照组的1.24倍~1.34倍。除百草枯外,其余4种化学品使Occludin表达下降16%~33%。乙醇和丙酮没有引起2种蛋白的显著性变化。此外,基于比较毒理基因组学数据库进行慢性气道炎性疾病风险分析,百草枯和肺纤维化、哮喘、炎症相关,异佛尔酮二异氰酸酯诱导气道高反应,氯化镉、重铬酸钾、戊二醛诱导炎症,推理分数为4.37~53.79,乙醇和丙酮无慢性炎性呼吸系统疾病风险,与体外测试结果一致。5种有慢性炎性疾病风险的化学品和呼吸疾病相关差异基因共154个,富集的生物学过程主要包括PI3K、TNF、IL-17、HF-1、EGFR通路等。本研究所构建的人源气道上皮细胞三维模型,可用于检测化学品的黏液高分泌诱导效应,具有成本低、可原位检测及高通量的技术优势,需进一步进行方法验证和机制研究,为开发化学品呼吸毒性筛查新方法提供科学依据。
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关键词
慢性气道炎性疾病
三维模型
黏液分泌
屏障功能
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职称材料
3D类器官模型的研究进展及其在化学品毒理学评价中的应用展望
被引量:
4
2
作者
刘薇
梅玺丽
+6 位作者
陈雨萌
向哲源
高泽欣
邢立国
赵慧敏
刘猛
陈景文
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期32-42,共11页
化学品毒理学评价主要采用2D细胞培养体系和动物实验模型,但2种模型均存在一定的局限性。2D细胞培养常用特定细胞系,与体内多细胞组织及其生理功能差异较大。动物实验耗时、昂贵,并受伦理学限制,且存在种属差异问题。3D类器官模型可模...
化学品毒理学评价主要采用2D细胞培养体系和动物实验模型,但2种模型均存在一定的局限性。2D细胞培养常用特定细胞系,与体内多细胞组织及其生理功能差异较大。动物实验耗时、昂贵,并受伦理学限制,且存在种属差异问题。3D类器官模型可模拟组织器官的复杂结构和功能,产生细胞间和细胞-基质相互作用,与体内生理反应更为相似,因此能更准确地反映毒性效应和机理。类器官模型在化学品毒理学评价领域具有良好的应用前景,将显著提升毒理学基础研究能力以及对化学品风险评价和管理的支撑作用,但相关研究尚处于起步阶段。本文从类器官的生理学特性、构建方法及组织类型等方面,重点讨论了类器官模型在化学品毒理学研究中的适用性,并提出了存在的挑战和对策。
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关键词
类器官
毒理学替代法
体外模型
高通量测试
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职称材料
催化氧化法处理酸性大红GR模拟废水
被引量:
5
3
作者
张媛
黄瑞
+3 位作者
尹荃
吴旭辉
闫海生
胥维昌
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第S2期169-172,共4页
采用催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO),在常压条件下,以铜等过渡金属负载Al2O3类载体为催化剂、H2O2为氧化剂,考察了酸性大红GR染料废水的模拟工艺中各工艺参数对废水处理效果的影响,在初始COD1600mg/L时,得到最优工艺条件为:pH7~8,反应温...
采用催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO),在常压条件下,以铜等过渡金属负载Al2O3类载体为催化剂、H2O2为氧化剂,考察了酸性大红GR染料废水的模拟工艺中各工艺参数对废水处理效果的影响,在初始COD1600mg/L时,得到最优工艺条件为:pH7~8,反应温度40℃,催化剂加入量30g/L,H2O2加入量3mL/L,该工艺条件下,反应1h后,染料废水的COD去除率达76%,脱色率为90%。
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关键词
催化湿式过氧化氢氧化
H2O2
酸性大红GR
染料废水
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职称材料
利用人皮肤模型评价杀菌类农药的腐蚀/刺激性
被引量:
4
4
作者
张光甫
刘薇
+2 位作者
邢立国
胥维昌
金一和
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期578-584,共7页
建立人皮肤模型检测杀菌类农药的腐蚀/刺激性,探讨体外皮肤模型替代农药的动物皮肤安全性评价实验的可行性和影响因素。使用人皮肤成纤维细胞与鼠尾胶原混合培养模拟真皮层,在真皮层上接种人角化细胞,经气液培养形成表皮层。通过细胞活...
建立人皮肤模型检测杀菌类农药的腐蚀/刺激性,探讨体外皮肤模型替代农药的动物皮肤安全性评价实验的可行性和影响因素。使用人皮肤成纤维细胞与鼠尾胶原混合培养模拟真皮层,在真皮层上接种人角化细胞,经气液培养形成表皮层。通过细胞活性和细胞因子测定鉴别化合物的腐蚀/刺激性,并比较体外皮肤模型和动物测试结果的一致性。结果表明,皮肤模型对十种农药的腐蚀性测试中,与动物安全评价测试结果完全一致。在刺激性试验中,细胞因子白介素-1a(IL-1a)作为检测终点提高了体外皮肤模型的灵敏性和准确性,人皮肤模型和动物测试结果的一致性达到80%。研究表明,构建的人皮肤模型在对杀菌类农药腐蚀/刺激性测试中初步表现出较好的性能,作为动物替代方法进行农药品安全性评价具有良好的应用前景。
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关键词
人皮肤模型
腐蚀性
刺激性
杀菌类农药
IL-1A
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职称材料
题名
化学品对人支气管上皮细胞三维模型的黏蛋白诱导作用及慢性气道炎性疾病关联
1
作者
朱思瑞
牛雨欣
郎玥明
张博
陈聪
邢立国
刘薇
机构
大连理工大学环境学院
中化集团沈阳化工研究院有限公司
出处
《生态毒理学报》
北大核心
2025年第4期15-22,共8页
基金
国家自然科学基金(22376020)
国家重点研发计划项目课题(2023YFC39005201)
+1 种基金
辽宁省科学技术计划项目揭榜挂帅科技攻关专项(2023JH1/10400031)
第17届Mandom国际动物实验替代研究基金。
文摘
气道黏液高分泌是慢性气道炎性疾病的重要临床特征,并且是导致呼吸系统重症发病率升高甚至死亡的关键诱因。目前气道炎症相关毒理学研究主要使用动物模型或二维细胞模型,前者存在效率低的问题,后者存在黏液分泌功能缺失的局限性。本研究采用人支气管上皮细胞(16 human bronchial epithelial cell line,16HBE),使用悬浮培养法将细胞接种到U形底96孔超低吸附板,48 h后形成形状规则的三维球体,直径为(272.7±16.9)μm。使用该三维模型测试7种参考化学品的毒性效应。采用ATP法测试细胞毒性,7种化学品的EC_(50)值为8.2μmol·L^(-1)~668 mmol·L^(-1),与其急性吸入毒性分级相似,且高浓度暴露组细胞球出现解离。进一步在不产生细胞毒性的暴露浓度下原位检测黏蛋白及紧密连接蛋白的表达变化,百草枯、异佛尔酮二异氰酸酯、重铬酸钾、戊二醛、氯化镉使MUC5AC表达升高至对照组的1.24倍~1.34倍。除百草枯外,其余4种化学品使Occludin表达下降16%~33%。乙醇和丙酮没有引起2种蛋白的显著性变化。此外,基于比较毒理基因组学数据库进行慢性气道炎性疾病风险分析,百草枯和肺纤维化、哮喘、炎症相关,异佛尔酮二异氰酸酯诱导气道高反应,氯化镉、重铬酸钾、戊二醛诱导炎症,推理分数为4.37~53.79,乙醇和丙酮无慢性炎性呼吸系统疾病风险,与体外测试结果一致。5种有慢性炎性疾病风险的化学品和呼吸疾病相关差异基因共154个,富集的生物学过程主要包括PI3K、TNF、IL-17、HF-1、EGFR通路等。本研究所构建的人源气道上皮细胞三维模型,可用于检测化学品的黏液高分泌诱导效应,具有成本低、可原位检测及高通量的技术优势,需进一步进行方法验证和机制研究,为开发化学品呼吸毒性筛查新方法提供科学依据。
关键词
慢性气道炎性疾病
三维模型
黏液分泌
屏障功能
Keywords
chronic airway inflammatory disease
three-dimensional model
mucus secretion
barrier function
分类号
X171.5 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
3D类器官模型的研究进展及其在化学品毒理学评价中的应用展望
被引量:
4
2
作者
刘薇
梅玺丽
陈雨萌
向哲源
高泽欣
邢立国
赵慧敏
刘猛
陈景文
机构
大连理工大学环境学院
中化集团沈阳化工研究院有限公司
出处
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期32-42,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFE0110700)
国家自然科学基金资助项目(21661142001,21777020)
中央高校基本科研业务费(DUT20LAB102,DUT20LK19)。
文摘
化学品毒理学评价主要采用2D细胞培养体系和动物实验模型,但2种模型均存在一定的局限性。2D细胞培养常用特定细胞系,与体内多细胞组织及其生理功能差异较大。动物实验耗时、昂贵,并受伦理学限制,且存在种属差异问题。3D类器官模型可模拟组织器官的复杂结构和功能,产生细胞间和细胞-基质相互作用,与体内生理反应更为相似,因此能更准确地反映毒性效应和机理。类器官模型在化学品毒理学评价领域具有良好的应用前景,将显著提升毒理学基础研究能力以及对化学品风险评价和管理的支撑作用,但相关研究尚处于起步阶段。本文从类器官的生理学特性、构建方法及组织类型等方面,重点讨论了类器官模型在化学品毒理学研究中的适用性,并提出了存在的挑战和对策。
关键词
类器官
毒理学替代法
体外模型
高通量测试
Keywords
organoid
toxicology alternatives
in vitro model
high-throughput test
分类号
X171.5 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
催化氧化法处理酸性大红GR模拟废水
被引量:
5
3
作者
张媛
黄瑞
尹荃
吴旭辉
闫海生
胥维昌
机构
中化集团沈阳化工研究院有限公司
沈阳
化工
学院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第S2期169-172,共4页
文摘
采用催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO),在常压条件下,以铜等过渡金属负载Al2O3类载体为催化剂、H2O2为氧化剂,考察了酸性大红GR染料废水的模拟工艺中各工艺参数对废水处理效果的影响,在初始COD1600mg/L时,得到最优工艺条件为:pH7~8,反应温度40℃,催化剂加入量30g/L,H2O2加入量3mL/L,该工艺条件下,反应1h后,染料废水的COD去除率达76%,脱色率为90%。
关键词
催化湿式过氧化氢氧化
H2O2
酸性大红GR
染料废水
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
利用人皮肤模型评价杀菌类农药的腐蚀/刺激性
被引量:
4
4
作者
张光甫
刘薇
邢立国
胥维昌
金一和
机构
大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室
中化集团沈阳化工研究院有限公司
出处
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期578-584,共7页
基金
中国博士后科学基金(2012M520646)
国家重大新药创制专项(2013ZX09302304)
文摘
建立人皮肤模型检测杀菌类农药的腐蚀/刺激性,探讨体外皮肤模型替代农药的动物皮肤安全性评价实验的可行性和影响因素。使用人皮肤成纤维细胞与鼠尾胶原混合培养模拟真皮层,在真皮层上接种人角化细胞,经气液培养形成表皮层。通过细胞活性和细胞因子测定鉴别化合物的腐蚀/刺激性,并比较体外皮肤模型和动物测试结果的一致性。结果表明,皮肤模型对十种农药的腐蚀性测试中,与动物安全评价测试结果完全一致。在刺激性试验中,细胞因子白介素-1a(IL-1a)作为检测终点提高了体外皮肤模型的灵敏性和准确性,人皮肤模型和动物测试结果的一致性达到80%。研究表明,构建的人皮肤模型在对杀菌类农药腐蚀/刺激性测试中初步表现出较好的性能,作为动物替代方法进行农药品安全性评价具有良好的应用前景。
关键词
人皮肤模型
腐蚀性
刺激性
杀菌类农药
IL-1A
Keywords
human skin model,corrosion,irritation,fungicide,IL-1a
分类号
X171 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
化学品对人支气管上皮细胞三维模型的黏蛋白诱导作用及慢性气道炎性疾病关联
朱思瑞
牛雨欣
郎玥明
张博
陈聪
邢立国
刘薇
《生态毒理学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
3D类器官模型的研究进展及其在化学品毒理学评价中的应用展望
刘薇
梅玺丽
陈雨萌
向哲源
高泽欣
邢立国
赵慧敏
刘猛
陈景文
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
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职称材料
3
催化氧化法处理酸性大红GR模拟废水
张媛
黄瑞
尹荃
吴旭辉
闫海生
胥维昌
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
5
在线阅读
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职称材料
4
利用人皮肤模型评价杀菌类农药的腐蚀/刺激性
张光甫
刘薇
邢立国
胥维昌
金一和
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014
4
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职称材料
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