低濃度臭氧對動物的毒性影響

1.低濃度臭氧對大鼠的毒性影響

大鼠是研究臭氧毒性常用的實驗動物模型，其對臭氧的敏感性與小鼠有所不同。研究表明，低濃度臭氧暴露可導致大鼠氣道炎癥和氧化損傷。

一項研究將大鼠暴露于 0.16mg/m3 和 0.5mg/m3 的臭氧中 1 小時或 8 小時，發現兩種濃度的臭氧暴露均能引起氣道氧化損傷，表現為 BALF 中 MDA 含量顯著升高。即使在 0.16mg/m3 的低濃度下，8 小時暴露也能引起 BALF 中 MDA 含量顯著高于過濾空氣暴露組。這表明大鼠對低濃度臭氧暴露也較為敏感。

在炎癥反應方面，研究發現 8 小時 0.5mg/m3 臭氧暴露能夠引起正常大鼠和哮喘模型大鼠 BALF 中前炎癥因子 IL-1β 以及外周血 CD25+T 細胞表達的升高。這表明 IL-1β 和 CD25+T 細胞參與了臭氧誘導的氣道炎癥啟動。

進一步的研究表明，臭氧暴露還可影響大鼠的免疫功能。研究發現，臭氧暴露可導致大鼠外周血 CD25+T 細胞表達率升高，表明 T 細胞活化增強。此外，臭氧暴露還可影響 T 細胞中 IL-1β mRNA 的表達，在模型組 8 小時暴露中，0.5mg/m3 的臭氧暴露可使 IL-1β mRNA 表達量顯著高于 0.16mg/m3 臭氧暴露和過濾空氣暴露。

小鼠臭氧染毒實驗現場

2.低濃度臭氧對其他實驗動物的影響

除了小鼠和大鼠，臭氧對其他實驗動物的影響也有研究報道。例如，一項研究考察了低濃度臭氧對豚鼠的影響，發現臭氧暴露可導致豚鼠氣道高反應性 (AHR) 增加和肺功能下降。

在一項研究中，研究人員觀察了低濃度臭氧對犬類的影響，發現即使在 0.1-0.25ppm 的低濃度下，連續暴露 3 天也會導致犬的呼吸道上皮細胞損傷和炎癥反應。組織學檢查發現，1.0mg/m3 組出現纖毛損傷，0.25mg/m3 組出現線粒體和內質網腫脹，而 0.1mg/m3 組則沒有明顯損傷。此外，0.25 和 1.0mg/m3 組的吞噬率顯著低于對照組，表明臭氧暴露可能抑制巨噬細胞功能。

另一項研究考察了低濃度臭氧對兔的影響，發現臭氧暴露可導致兔肺組織中脂質過氧化產物增加和抗氧化酶活性降低。此外，臭氧暴露還可引起肺組織形態學改變，包括肺泡壁增厚和炎癥細胞浸潤。

值得注意的是，不同物種對臭氧的敏感性可能存在差異。例如，研究表明，靈長類動物對臭氧的敏感性可能高于嚙齒類動物。這可能與不同物種的呼吸系統結構和功能差異有關。

3.臭氧對不同動物模型的毒性比較

不同動物模型對臭氧的敏感性和反應模式存在差異，這對于選擇合適的實驗動物模型具有重要意義。研究表明，嚙齒類動物 (如小鼠和大鼠) 通常比人類對臭氧更為敏感。這可能是因為嚙齒類動物的呼吸頻率更高，單位體重的肺通氣量更大，導致單位體重的臭氧暴露劑量更高。

在組織反應方面，不同動物模型也存在差異。例如，小鼠和大鼠的臭氧誘導損傷主要發生在終末細支氣管和肺泡管交界處，而豚鼠的損傷則更廣泛地分布在呼吸道。這種差異可能與不同物種的呼吸道解剖結構和氣流分布有關。

此外，不同品系的小鼠對臭氧的敏感性也存在差異。研究表明，C57BL/6 小鼠比 BALB/c 小鼠對臭氧更為敏感。這種品系差異可能與遺傳背景和抗氧化能力有關。

在選擇實驗動物模型時，還需要考慮研究目的和擬模擬的人群。例如，如果研究目的是評估臭氧對兒童的影響，可能需要選擇幼年動物模型，因為幼年動物可能對臭氧更為敏感。