使用臭氧增加肺部心臟和循環系統血漿心鈉素(ANF)

(Increase in Atrial Natriuretic Factor intheLungs, Heart, and Circulatory System Owing to Ozone* )

DavidL. Vesely, M. D., Ph. D.; Amy T. Giordano, M. S.;

Patricia Raska - Emery, B. A.; and Mark R. Montgomery, Ph. D.

結 果

當老鼠暴露于濃度為0.5ppm臭氧下8小時時(圖1),其肺部的血漿心鈉素(ANF)能夠顯著的增加(p< 0.00l)。肺部血漿心鈉素(ANF)的平均增加值從基礎水平的3.03±0.2ng/gtissue增至4倍的13.33± 2.7ng/g tis- sue(SEM)。從圖2我們觀察到臭氧使老鼠心臟的血漿心鈉素(ANF)顯著增加(p<0.001)。暴露于臭氧下的老鼠心臟的血漿心鈉素(ANF)的平均濃度為1,473±234.8ng/g心臟組織,是不暴露于臭氧下老鼠(288±39.6ng/g)的5倍之高。暴露于臭氧下老鼠血漿里的血漿心鈉素(ANF)濃度(p<0.01)也顯著的高于不暴露于臭氧下的老鼠體內的水平(圖3)。在目前的試驗中,暴露于濃度為0.5ppm臭氧下8小時的老鼠肺部出現前述其它試驗所報告的水中形成的早期癥狀。

討 論

目前的試驗方法顯示臭氧能夠增加接受臭氧暴露老鼠肺部、心臟和循環系統的血漿心鈉素(ANF)。暴露于濃度為0.5ppm臭氧下8小時,上述已經指出會導致鼠肺部水腫的形成。間接源于臭氧暴露的水腫形成會引起血漿蛋白泄露到胸膜流動液中。血漿心鈉素(ANF)能增加肺部毛細管的滲透性,從而導致血漿蛋白泄露到胸膜空間。目前的發現提示,間接源于臭氧暴露的肺部水腫的形成受血漿心鈉素(ANF)能增加肺部毛細管的滲透性的控制,從而導致血漿蛋白泄露到胸膜流動液中。

間接源于臭氧暴露循環系統的血漿心鈉素(ANF)也增加了。因為血漿心鈉素(ANF)是有效的血管舒張劑, 這一點可以幫助我們解釋前述的臭氧暴露動物的血壓降低。血漿心鈉素(ANF)與脈管系統的特殊受體相結合,其所產生的獨立于內皮的血管舒張是通過細胞內的信使(intracellular messenger)循環嘌呤核苷一磷酸鹽(cyclic guanosine monophosphate.)來控制的。間接源于臭氧暴露的循環系統的血漿心鈉素(ANF)增加的根源可以部分地歸因于肺部和心臟,因為在每一次的間接源于臭氧暴露情況下,血漿心鈉素(ANF)的容量都增加了。在基本的條件下,心臟是循環系統血漿心鈉素(ANF)的主要來源,但是在病理生理條件下,肺部及其巨大的體積就成為循環系統相當數量的血漿心鈉素(ANF)主要來源。l8我們的放射性免疫測定(radioimmunoassay)可以檢測出心臟的血漿心鈉素(ANF)的激素原(prohormone)和血漿心鈉素(ANF)。間接源于臭氧暴露的心臟血漿心鈉素(ANF)激素原(prohomone)容量的增加指示了心臟血漿心鈉素(ANF)激素原(rohormone)合成的增加。臭氧暴露后,心臟血漿心鈉素(ANF)激素原(prohormone)合成的增加和血漿心鈉素(ANF)循環水平的增加提示了心臟釋放到循環系統的血漿心鈉素(ANF)的速度也增加了。

暴露于濃度為0.5ppm臭氧下的老鼠肺、心臟和循環系統血漿心鈉素(ANF)容量的增加顯示出是臭氧的直接作用。此臭氧濃度下的二氧化鎂(Pa02)沒有降低。然而,當老鼠暴露于六倍高(3.0ppm)的臭氧濃度下8小時,二氧化鎂(Pa02)得濃度從92±4.1(SEM)降至55±2.4mmHg。組織缺氧本身也能增加循環系統的血漿心鈉素(ANF)。這樣就有了一種可能,即在高濃度的臭氧下(3.0ppm下8小時),組織缺氧的相加作用和臭氧的直接作用可以共同對循環系統的血漿心鈉素(ANF)的釋放起作用。有一點非常重要,值得指出的是,目前試驗的數據顯示臭氧本身影響了老鼠肺、心臟和循環系統血漿心鈉素(ANF)容量,這一點可以幫助解釋前面提到的間接源于臭氧暴露所引起的水腫形成和血壓過低的原因。