近年来,全球过敏性疾病发病率逐年提高,已成为全球关注的公共健康问题。它们的发生不仅对人们的日常生活造成了的影响,严重的过敏性疾病还会导致死亡。各种过敏性疾病虽然有着不同的临床表现,但是随着研究的不断深入,大量流行病学结果表明它们之间相互联系,互相作用。特定部位的过敏症状经常随着时间的推移而改变,展现出的一般规律为:开始于婴儿早期的过敏性皮炎患者通常随着年龄的增长接连出现食物过敏、过敏性鼻炎(儿童早期到青春期)以及过敏性哮喘(五岁左右),即出现“过敏性疾病自然进程(Atopic March)”现象。虽然流行病学研究已经证实这一进程的存在,但是其生物学机制还不是很清楚,亟待研究。过敏性疾病的持续高发被认为与环境因素密切相关。随着工业化进程的发展,臭氧已成为了大气中的主要污染物之一,且暴露水平逐年上升。能和任何生物组织反应的强氧化剂臭氧可以恶化过敏性哮喘病症。此外,吸入臭氧可以导致肺组织氧化应激水平的增加、气道炎症和气道高反应性等哮喘特征性的表现。尤其是在儿童中,臭氧与过敏性疾病的发病相关,被认为是发展为哮喘的危险因素。因此,研究臭氧暴露对过敏性疾病自然进程的诱导作用,对于预防和治疗过敏性疾病的发展具有重要意义。为了探索过敏性疾病自然进程的分子机制和臭氧的诱导作用,本项博士论文工作以过敏性皮炎和过敏性哮喘动物模型为基础,模拟过敏性疾病自然进程临床发病规律,有机的将过敏性皮炎和过敏性哮喘动物模型相结合,建立过敏性疾病自然进程小鼠实验模型。模型建立的具体方法为:先通过0.5%异硫氰酸荧光素(FITC)诱导实验小鼠过敏性皮炎的发生,然后通过过敏原卵清蛋白(OVA)的使用激发小鼠产生过敏性哮喘样症状。模型成功的判断标准为:先后患有过敏性皮炎和哮喘两种疾病的实验小鼠产生比单独哮喘模型小鼠更为严重的哮喘样临床症状,例如肺部过敏性炎症,气道重塑和气道高反应性。同时,本实验还检测了活化的NF-κB蛋白和与过敏性疾病发病相关的瞬时感受器电位香草受体1(TRPV1)和胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)的表达,探索可能参与过敏性疾病自然进程发展的关键蛋白分子。最后,连续7天使用1 ppm浓度的臭氧暴露,通过与未受到臭氧暴露的过敏性疾病自然进程小鼠产生的哮喘样临床症状相比较判断臭氧的诱导作用。实验结果表明,在过敏性疾病自然进程组小鼠血清中,免疫球蛋白E、过敏原特异性免疫球蛋白E、过敏原特异性免疫球蛋白G1,以及促炎症因子TNF-α和IL-1β显著增加(与单独哮喘组比,p<0.01)。代表过敏性疾病自然进程组小鼠肺组织炎症水平的Th2型细胞因子即IL-4、IL-5、IL-13表达量,与单独诱导过敏性哮喘小鼠相比表达上升,且有显著性差异(p<0.01)。这些结果说明过敏性疾病自然进程组小鼠炎症水平高于单独哮喘模型组小鼠。同时,在过敏性疾病自然进程组小鼠肺组织病理学检查中也发现更为严重的气道重塑,细胞浸润、纤维化和黏液增生等现象(与单独哮喘组比)。在哮喘终点效应气道高反应性的检测中也发现,具有更严重炎症水平和病理学改变的过敏性疾病自然进程组小鼠比起单独哮喘模型小鼠产生了更为剧烈的气道高反应性(p<0.01)。以上检测结果证明了先患有过敏性皮炎的小鼠在过敏原OVA激发后,产生了更为严重的哮喘症状。更为重要的是,臭氧的暴露加重了过敏性疾病自然进程组小鼠的哮喘样症状,展示了臭氧对过敏性疾病自然进程的诱导作用。反映组织氧化应激水平的活性氧自由基(ROS)、丙二醛(MDA)和还原型谷胱甘肽(GSH)的含量在过敏性疾病自然进程组中也发生了显著的改变(与单独哮喘组比,p<0.01);且通过臭氧暴露后的过敏性疾病自然进程模型小鼠肺组织氧化还原平衡进一步被破坏(与过敏性自然进程组相比,p<0.01)。肺组织免疫组织化学和荧光的结果显示,可被ROS活化的NF-κB蛋白及与过敏性疾病发病相关的TRPV1和TSLP的蛋白的表达显著提高(与单独哮喘组比,p<0.01),说明TRPV1和TSLP蛋白很有可能是参与过敏性疾病自然进程发展中重要的蛋白分子。此外,通过TRPV1蛋白阻断剂CPZ对过敏性哮喘症状的抑制作用(与过敏性自然进程组相比,p<0.01),进一步确定TRPV1蛋白是参与过敏性疾病自然进程发展的重要蛋白分子。最后,在臭氧暴露后,过敏性疾病自然进程组小鼠肺组织中TRPV1和TSLP蛋白持续增高(与过敏性自然进程组相比,p<0.01),表明臭氧对过敏性疾病自然进程的诱导很有可能通过活化这两个重要蛋白来实现的。综上所述,本实验成功建立的过敏性疾病自然进程小鼠模型又一次在实验动物水平验证了过敏性自然进程现象,并通过对其机制的探索发现肺组织氧化还原水平的失衡是推进这一进程的重要机制之一。可被ROS活化的NF-κB蛋白及TRPV1和TSLP很有可能是这一疾病发展的重要蛋白分子。臭氧的暴露对这一进程的诱导作用表明,环境中强氧化性污染物的暴露很有可能具有恶化过敏性疾病发展的作用。