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近年来,随着汽车工业以及交通运输业的迅猛发展,NOX的污染现状越来越严重,NO2是NOX的主要存在形式,被列入大气污染环境质量的主要控制对象。大量流行病学的调查报告显示,NO2污染暴露可能导致呼吸系统疾病和心脑血管疾病的发生。本文以NO2及其衍生物(NaNO3)作为主要的研究对象来开展相关实验,研究其对大鼠肺、脑组织的一般毒性作用。用不同浓度的NO2气体(0、5、10和20 mg m-3)对各组清洁级的Wistar大鼠进行熏气染毒处理。染毒结束后,断头处死大鼠,将肺组织和脑组织取出备用。对于肺组织,我们检测了大鼠肺组织的线粒体活性和线粒体膜电位的变化,以及调控细胞凋亡相关基因的表达情况。结果表明,线粒体活性和线粒体膜电位的检测结果均随着NO2浓度升高而降低,即早基因c-fos与c-jun表达量随着NO2浓度升高而升局,bax/bcl-2的比值也随着NO2浓度的升高而升高,由此提示,N02暴露后会对肺组织造成损伤,这些损伤可能就是呼吸系统疾病的发病之源。对于脑组织,我们分别检测大鼠脑组织线粒体损伤情况、蛋白质的羰基化水平、以及调控细胞凋亡的相关基因的表达情况。结果发现,在NO2熏气染毒暴露以后,线粒体活性、线粒体膜电位和ATP水平随着NO2浓度升高而降低,细胞色素C氧化酶随着N02浓度升高而升高；随着NO2浓度的升高脑组织的蛋白质羰基化水平也呈现出上升的趋势,且有显著差异性；脑组织中即早基因c-fos和c-jun的表达量随着NO2浓度升高均上调,调控凋亡的基因bax也表现出上调趋势,p53和bel-2的表达量也发生改变。以上研究充分说明,NO2暴露染毒,能够对大鼠的脑组织造成损伤,这种损伤可能会导致脑组织病变,进一步引发脑血管疾病的发生。为了更深层次的研究NO2对肺组织和脑组织的毒性损伤,用NO2的衍生物NaNO3 (0、10.30、100、300和1000μM)对人肺癌细胞A549和大鼠原代海马神经元细胞进行暴露,对肺癌细胞进行即早基因和凋亡基因的表达情况检测,对神经元细胞进行凋亡基因的表达情况检测。在肺癌细胞A549的实验中,发现bax/bcl-2的比值呈上调趋势,同时即早基因c-fos和c-jun也有随着染毒浓度增大而变大的趋势,而且与对照组相比有显著的差异性；在NaNO3染毒处理以后,大鼠海马神经元细胞的bax/bcl-2的比值与对照组相比均为上调趋势。因此,N02衍生物能够对肺癌细胞A549和大鼠海马神经元细胞产生毒性效应,促进细胞凋亡进程。本研究揭示了N02及其衍生物能够对大鼠肺组织和脑组织产生损伤效应,并存在一定浓度剂量效应关系,这些为NO2的健康风险效应机制提供一些实验数据。