香烟烟雾对小白鼠肺部组织结构的影响研究

香烟烟雾对小白鼠肺部组织结构的影响研究
张佩君;费悦;赵亚兰;周航;栗娜;李凡
【摘要】旨在研究被动吸烟对小白鼠肺部组织结构的影响.对小白鼠进行烟熏处理后,取其肺部组织,制作石蜡切片,进行HE染色,借助显微镜观察小白鼠肺部组织结构的变化.研究结果表明,烟熏后小白鼠肺部出现肺泡扩充,肺泡壁变薄;肺泡隔出现不同程度的组织增生;肺泡囊、肺泡管扩大或受损;细支气管管壁受损,黏膜上皮柱状纤毛细胞数量增多,排列凌乱,管腔内有异物积累,管腔变窄;终末细支气管黏膜皱襞受损严重,管壁增厚.并且通过比较可观察到香烟烟雾对成年小白鼠肺部组织结构的影响变化较幼年小白鼠更明显.由该试验结果可以得出,随着烟熏时间的延长,香烟烟雾中的某些物质会引起小白鼠肺部组织结构发生明显变化,且被动吸烟对成年小鼠肺部组织结构造成的影响较幼年小鼠严重.
【期刊名称】《畜牧与饲料科学》
【年(卷),期】2019(040)002
【总页数】5页(P1-5)
【关键词】被动吸烟;肺组织;形态学;小白鼠
【作者】张佩君;费悦;赵亚兰;周航;栗娜;李凡
【作者单位】陕西学前师范学院生命科学与食品工程学院,陕西西安 710100;陕西学前师范学院生命科学与食品工程学院,陕西西安 710100;陕西学前师范学院生命科学与食品工程学院,陕西西安 710100;陕西学前师范学院生命科学与食品工程学院,陕西西安 710100;陕西学前师范学院生命科学与食品工程学院,陕西西安710100;陕西学前师范学院生命科学与食品工程学院,陕西西安 710100
【正文语种】中文
【中图分类】Q954-33
关于被动吸烟对肺组织形态学的影响的研究并不多见，其对小鼠肺组织形态学的影响主要体现为细支气管和终末细支气管发生病理性变化。

通过观测吸入香烟烟雾诱导的大鼠Clara 细胞结构及其分泌蛋白表达的变化，证明香烟烟雾可导致慢性阻塞性肺疾病［1］。

烟雾中某些物质会激活肺泡巨噬细胞和嗜中性粒细胞，导致产生大量自由基及活性氧，使肺组织受到氧化性损伤［2］。

小鼠吸烟急性中毒后，会因缺氧或气血交换障碍而导致小鼠死亡［3］。

大鼠气道及肺组织受烟雾中可吸入微粒的刺激发生炎症［4］。

烟雾中烟焦油对小鼠肺氨基比林-N-脱甲基酶（ANDM）的活性有提高作用，从而诱发癌症［5］。

香烟对机体的毒害作用很多，主要有以下几方面：兴奋或抑制中枢神经；刺激心脏增加冠心病的发病率；使机体产生依赖性，形成瘾性；香烟烟雾中某些成分被呼吸道吸收积累，导致一系列如哮喘、肺气肿、慢性支气管炎和肺癌等慢性阻塞性肺病；并且影响视力，造成烟中毒性视神经病变，重者导致失明；使皮肤暗黄衰老［6］；虽然烟气中重金属成分含量较少，但长时间吸烟，重金属积累到一定量，也可引起各种呼吸器官癌变［7］。

该试验利用香烟烟雾对小白鼠进行烟熏，将经不同时间烟熏处理的小鼠肺部组织制成石蜡切片，经HE 染色，在显微镜下进行观察，进而确认被动吸烟对小白鼠肺部组织结构所产生的影响［8-9］。

同时，对烟熏后的不同年龄组小白鼠（成年鼠和幼年鼠）的肺部组织进行比较，观察其对香烟烟雾影响的敏感度是否有明显不同。

图1 A组幼年小鼠肺泡（40×）①：肺泡囊；②：肺泡管；B：细支气管
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物和材料：雄性幼年小白鼠（30 日龄）12 只，雄性成年小白鼠（80 日龄）12 只。

猴王牌香烟（焦油量10 mg/支、烟气烟碱量0.8 mg/支、烟气一氧化碳量13 mg/支）。

1.1.2 主要试剂及药品：75%、95%、100%酒精，10%甲醛，苏木精染液，伊红
染色液，浓盐酸，二甲苯，纯石蜡，中性树胶，蒸馏水［10］。

1.1.3 仪器设备：透明收纳箱，莱卡切片机，恒温水浴锅，显微分析天平，显微镜数字图像分析处理系统（Toup View）。

1.2 方法与操作
1.2.1 试验分组
12 只健康雄性幼年小白鼠：将幼年小白鼠分4 组，每组3 只。

其中，A 组是对
照组，B 组为烟熏20 min 组，C组为烟熏30 min组，D组为烟熏40 min 组。

每日熏2 次，早晨和下午各1 次。

12 只健康雄性成年小白鼠，分组同上，分别记为a组、b 组、c 组、d 组。

1.2.2 试验方法：采取静式烟熏方式。

自制烟熏箱（长45 cm，宽35 cm，高30 cm）上取一直径为0.8 cm的小孔，进行烟熏。

将每组小白鼠烟熏至20 d 和36 d 时采用快速脱颈法处死，取其肺部，进行24 h固定，做石蜡切片，进行HE 染色。

通过显微数字图像分析处理系统观察小鼠肺部组织结构在烟熏后与正常小鼠
肺部组织学上的不同之处，从而得出香烟烟雾对小鼠肺部组织结构所产生的影响。

图2 a组成年小鼠肺泡（40×）①：肺泡囊；②：肺泡管；③：肺泡
1.2.3 制作石蜡组织切片：主要步骤包括取材、固定、二甲苯透明、浸蜡、包埋、切片（0.7 μm）［11］、展片（在温度为45 ℃的水浴锅中进行）、烤片（放置
45 ℃恒温箱中烘烤1～2 h）［12］。

1.2.4 HE（苏木精—伊红）染色：主要步骤包括脱蜡、水化、染色［13-14］、脱水、封片（中性树胶）［15-16］。

2 结果
2.1 正常小白鼠肺部组织显微观察
通过显微观察，A组（对照组）健康幼年小白鼠（见图1）和a组（对照组）成年小白鼠（见图2）的肺泡壁厚度比较均匀，肺泡结构完整，肺泡囊、肺泡管结构完整，容易分辨。

幼年小鼠细支气管为单层纤毛柱状上皮，细胞排列致密，纤毛短，几乎看不到；有不完整的环形平滑肌。

健康成年小鼠细支气管黏膜上皮为单层纤毛柱状上皮，细胞排列比较疏松，管壁薄，平滑肌为不完整的环形层（见图3）。

同时，健康成年小鼠终末细支气管上皮细
胞排列紧凑，管壁较厚，皱襞突起较薄（见图4）。

2.2 烟熏20d后小白鼠肺部组织显微观察
烟熏20 d 后，b 组（烟熏20 min/次）和c 组（烟熏30 min/次）成年小鼠与对照组健康成年小鼠比较，肺泡扩充明显，肺泡囊明显扩张，肺泡隔组织出现增生，肺泡壁变薄（见图5、图6）。

经过烟熏20 d 后，C 组幼年小鼠（烟熏30 min/次）、D 组幼年小鼠（烟熏40 min/次）与对照组幼年小鼠肺部组织比较，幼年小鼠经烟熏后肺泡体积有增大，肺泡壁稍有变薄，肺泡隔略有增生，肺泡囊和肺泡管有轻微破坏痕迹（见图7、图8）。

图3 a组成年小鼠细支气管（40×）B：细支气管
图4 a组成年小鼠终末细支气管（40×）TB：终末细支气管
图5 b组成年小鼠烟熏20 d 的肺泡隔（40×）①肺泡隔
图6 c组成年小鼠烟熏20 d 的肺泡隔（40×）①肺泡隔
图7 C组幼年小鼠烟熏20 d 的肺泡（40×）
图8 D组幼年小鼠烟熏20 d 的肺泡（40×）
2.3 烟熏36d后小白鼠肺部组织显微观察
经过烟熏36 d 后，对小白鼠肺部组织进行显微观察，可见成年小白鼠细支气管黏膜上皮组织结构发生变化，黏膜上皮细胞数目增多，排列不整齐，部分纤毛细胞纤毛变长，且出现脱落，管腔空间变窄，里面存在大量黏性异物。

终末细支气管黏膜皱襞受损严重，管壁增厚，平滑肌有破坏现象。

具体变化见图9、图10、图11、图12。

经过烟熏36 d 的B 组幼年小白鼠（20 min/次）细支气管上皮基膜与管壁有脱离痕迹，与正常的肺组织相比纤毛增长，且有脱落现象，管腔内异物出现（见图13）。

烟熏36 d 的D 组幼年小白鼠（40 min/次）细支气管黏膜受损严重，黏膜上皮明显不是单层纤毛柱状上皮，黏膜增厚，管壁受损严重，管腔变窄（见图14）。

图9 b组成年小鼠烟熏36 d 的终末细支气管（40×）TB：终末细支气管
图10 c组成年小鼠烟熏36 d 的细支气管（40×）B：细支气管；TB：终末细支气管
图11 d组成年小鼠烟熏36d的细支气管（40×）B：细支气管
图12 d组成年小鼠烟熏36d的终末细支气管（40×）TB：终末细支气管
图13 B组幼年小鼠烟熏36d的细支气管（40×）B ：细支气管
图14 D组幼年小鼠烟熏36d的细支气管（40×）B：细支气管
3 讨论
被动吸烟对动物体呼吸系统会造成严重的危害，该研究认为，香烟烟雾对幼年小白鼠和成年小白鼠的肺部组织结构均有影响，二者主要表现为：肺泡扩充，肺泡壁变薄，肺泡隔出现不同程度的组织增生，肺泡囊扩大或受损。

香烟烟雾中的某些成分对黏膜上皮组织的影响极为严重，改变了单层纤毛柱状上皮结构，上皮柱状纤毛
细胞数量增多，纤毛变长，细胞排列凌乱。

细支气管管壁受损，管腔内因异物积
累变窄；终末细支气管黏膜皱襞受损严重，管壁增厚。

同时，香烟烟雾中的某些物质会引起小白鼠肺部组织结构发生变化，该变化程度随烟熏时间的延长，组织结构变化愈加明显。

随着小鼠年龄的增加，可观察到香
烟烟雾对成年小白鼠肺部组织结构的影响变化较幼年小白鼠更明显。

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