大鼠气管内灌入天然和人工石料粉尘后出现的肺部炎症及纤维化反应

《Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A》：Pulmonary inflammatory and fibrogenic responses in rats following intratracheal instillation of dusts from natural and engineered stones

工程石材粉尘（含不同硅含量）经气管内注射后在大鼠模型中诱发早期炎症反应和迟发性肺纤维化，其毒性机制与硅颗粒特性及重金属协同作用相关。

　　

摘要

工程石材（ES）制造工人面临吸入可吸入结晶二氧化硅（RCS）的风险，这可能导致硅肺病的加速发展。目前缺乏能够阐明工程石材粉尘对肺部影响的毒理学数据，尤其是那些成分不同的粉尘。本研究旨在探讨将工程石材粉尘通过气管内注射（IT）方式给予大鼠后对肺部的影响。实验中，雄性Sprague-Dawley大鼠接受了单次10毫克的粉尘注射，这些粉尘来自三种不同含量的结晶二氧化硅的工程石材类型（ES A [高含量结晶二氧化硅]、ES B [中等含量结晶二氧化硅]、ES C [低含量结晶二氧化硅]），或者花岗岩（MIN-U-SIL 5，作为阳性对照），以及生理盐水。在暴露后第1天、第21天和第84天，通过支气管肺泡灌洗液（BALF）分析和肺部组织学检查来评估肺部炎症和纤维化情况。所有暴露组均表现出早期炎症反应，表现为中性粒细胞和淋巴细胞水平升高，以及细胞毒性（通过LDH活性升高来检测）。中性粒细胞的数量与粉尘中的结晶二氧化硅含量呈正相关（尤其是MS 5组、ES A组和ES B组）。在暴露后第21天和第84天，MS 5组和高结晶二氧化硅含量的ES A组表现出与纯二氧化硅相似的持续炎症反应，表现为中性粒细胞和巨噬细胞数量增加以及细胞毒性增强。到暴露后第84天时，肺部、BALF和淋巴结中的肉芽肿性炎症与肺泡脂蛋白沉积、II型上皮细胞变化以及淋巴结和肺泡纤维化相关。这种毒性似乎是由粉尘中的二氧化硅与微量金属成分之间的复杂相互作用引起的。这些发现需要进一步研究，以评估颗粒特性和多种化学物质共同作用时的综合影响。