• 关键词：THP-1细胞  PM_2.5  细胞焦亡  炎症  肺

• 基金项目：国家自然科学基金（No.42077399）

• 洪启浩
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124

• 王国镇
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124;中日友好医院，检验科，北京 100029

• 冯董董
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124

• 刘紫佳
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124

• 唐铎
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124

• 薛姗
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124

• 赵子杰
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124

• 王谦
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124

• 姚孟菲
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124

• 侯潇楠
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124

• 任阵海
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124

• 周志祥
• 北京工业大学，环境与生命学部，北京 100124

• 摘要：为了验证PM_2.5进入肺部后，在肺巨噬细胞清除PM_2.5组分中是否发生细胞焦亡效应，本研究以THP-1细胞作为人巨噬细胞模型，以不同浓度PM_2.5暴露于THP-1细胞，采用CCK-8法检测细胞存活率，试剂盒检测乳酸脱氢酶（LDH）释放水平，荧光显微镜下观察细胞PI染色情况，流式细胞仪检测Annexin V/PI染色，蛋白免疫印迹（Western blotting）检测焦亡相关蛋白NLRP3、ASC、caspase-1、GSDMD的表达，以及ELISA法检测IL-1β、IL-18的分泌等来检测PM_2.5暴露诱导THP-1细胞的焦亡发生和炎症因子释放水平.结果显示：THP-1细胞暴露于PM_2.5后，细胞存活率的降低与PM_2.5暴露浓度的增加呈正相关；THP-1暴露PM_2.5 48 h后，细胞胀大并呈气泡状；与空白对照（PBS）组相比，PM_2.5暴露组与阳性对照组（1.0 μg·mL^-1 LPS+5.0 mmol·L^-1 ATP）的细胞上清中LDH水平显著提高；流式细胞仪检测显示Annexin V/PI染色双阳区的细胞比例显著提高；Western blotting结果显示，与对照组相比，PM_2.5暴露组炎症小体蛋白NLRP3、ASC、caspase-1表达水平显著提高，而且caspase-1和焦亡执行蛋白GSDMD发生了切割；ELISA结果显示，与对照组相比，PM_2.5暴露组IL-1β与IL-18分泌显著提高.研究表明，PM_2.5暴露可诱导THP-1细胞炎症性细胞焦亡效应.

• Abstract：To explore the pyroptosis of macrophage cells induced by PM_2.5 exposure， in this study， THP-1 cells were used as human macrophage cell model to investigate PM_2.5-induced pyroptosis. THP-1 cells were exposed to different comcentration of PM_2.5， the viability of THP-1 cells was detected using a Cell Counting Kit-8 assay. Lactate dehydrogenase （LDH） in the culture medium of THP-1 cells were measured using a colorimetric assay. In the THP-1 cells， the levels of IL-1β and IL-18 were detected using ELISA. The pyroptosis of THP-1 cells was detected using Annexin V/PI double-positive staining. Expression of proteins associated with the nucleotide-binding oligomerization domain， leucine rich repeat and pyrin domain-containing protein 3 inflammasome （NLRP3）， including NLRP3， apoptosis associated speck-like protein （ASC）， stimulated the cleavage of caspase-1 and the pyroptosis executive protein Gasdermin D （GSDMD）， were measured by western blotting. PM_2.5 significantly inhibited cell viability， induced cell swelling and cell membrane rupture， and increased LDH activity in THP-1 cells. In addition， PM_2.5 markedly promoted the production of IL-1β and IL-18 by THP-1 cells. Treatment with PM_2.5 significantly increased the protein of NLRP3、ASC、pro-caspase-1， Caspase-1， GSDMD， and cleaved gasdermin D （GSDMD-N） in THP-1 cells. The results from the present study suggest that PM_2.5 can induce the pyroptosis in THP-1 cells.

• Key words：THP-1 cell  PM_2.5  pyroptosis  inflammatory  lung

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