研究目的:近年来,臭氧的浓度逐年上升,臭氧污染已经成为我国某些城市重要的大气污染物,臭氧污染逐步成为人们关注的焦点,户外运动项目因其方便快捷和贴近自然等优点成为人们进行运动的首选,随着运动中换气次数和肺通气量的增加,臭氧对人体的健康和心血管系统的不良影响也随之增加。短期或长期接触臭氧损害肺功能,影响心率变异性,臭氧首先作用于呼吸系统,引起气道炎症,肺强烈的氧化应激和炎症反应进一步诱导慢性阻塞性肺疾病和哮喘等呼吸系统疾病,运动则对机体有诸多好处,可改善心肺功能。以往的研究多集中于短期暴露于臭氧对运动状态的人和动物肺功能的影响,并且实验中采取的臭氧浓度与现实中接触的臭氧污染浓度差别较大,不能真实反映当前空气污染情况,未探究规律运动复合臭氧暴露对肺组织的影响。因此,本研究旨在明确在轻度臭氧污染环境下进行不同强度运动对大鼠肺组织的影响,为指导规律运动人群在污染天气运动提供科学依据。研究方法:SPF级Wistar雄性大鼠经一周适应性训练筛选出可进行跑台运动的大鼠,随后分为两大组:清洁空气复合不同强度运动组(Air+0 m/min组Air+15 m/min组、Air+20 m/min组)和臭氧复合不同强度运动组(O_3+0 m/min组、O_3+15 m/min组和O_3+20m/min组),每组10只动物。其中清洁空气复合不同强度运动组大鼠每天在above-ground biomass实验室的小动物跑步机上分别以0 m/min、15 m/min、20 m/min的速度运动1 h,该组大鼠每周运动5天,共运动8周;臭氧复合不同强度运动组大鼠于每周的周一、周三和周四在实验室的小动物跑步机上分别以0 m/min、15 m/min、20 m/min的速度运动1 h,每周的周二、周五臭氧复合运动组大鼠在气体染毒舱内(气体染毒舱内臭氧浓度为0.14 ppm)的小动物跑步机上分别以0 m/min、15 m/min、20 m/min运动1 h,进行间歇低浓度臭氧暴露,与清洁空气复合不同强度运动组相同,共运动8周。大鼠暴露后禁食不禁水,于48 h后将每组大鼠3%戊巴比妥钠按40 mg/kg腹腔注射麻醉,麻醉深度以夹趾反射消失为准,收集大鼠肺泡灌洗液和肺组织,肺泡灌洗液(BALF)于4℃,1500r条件下离心10min,吸取上清液,分装后于-80℃冻存。随后,取肺组织置于10%甲醛固定液固定,用于制备石蜡切片。使用苏木精伊红(HE)染色观察大鼠肺组织的病理变化;使用微量酶标法检测大鼠肺泡灌洗液中总蛋白(TP)、碱性磷酸酶(ALP)、乳酸脱氢酶(LDH)、髓过氧化物酶(MPO)等肺损伤标志物;使用ELISA法检测大鼠肺组织中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-10(IL-10)等炎症因子含量;使用化学荧光法和比色法检测大鼠肺组织中活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等氧化应激指标。本研究中所有实验数据用软件SPSS 25.0进行统计学分析,使用两因素方差分析,分析两因素间是否有交互作用每个因素的主效应;后续采用单因素方差分析对不同运动速度的各组进行分析,再用独立样本T检测对同一速度下不同运动环境的大鼠进行分析。研究结果:(1)臭氧复合不同强度运动组大鼠肺组织结构均出现异常,03+15 m/min组和03+20 m/min组大鼠肺组织可见部分肺泡萎缩塌陷,肺轻度实质化,03+15 m/min组出现淋巴样细胞聚集,而0_3+20 m/min组则出现明显的炎症细胞浸润。(2)臭氧复合不同强度运动组中,与同速度的清洁空气复合不同强度运动组大鼠相比,肺泡灌洗液中TP的水平逐渐降低在0 m/min和20 m/min有显著性,ALP先升高再降低仅在15m/min有显著性,MPO的水平逐渐增加0 m/min和20 m/min有显著性;与O_3+0 m/min组相比,O_3+20 m/min组TP水平显著降低,以及O_3+15 m/min和O_3+20 m/min的ALP水平显著降低,MPO水平在O_3+15 m/min和O_3+20 m/min均有显著升高。与Air+15组相比,BALF中MPO水平显著增加,和O_3+15 m/min组相比,O_3+20 m/min组的TP水平显著降低,MPO水平显著增加。(3)与同速度的清洁空气复合不同强度运动组相比,臭氧复合不同强度运动组大鼠肺组织中TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8的水平均显著升高,IL-10的水平均显著降低;与Air+15 m/min组相比,Air+20 m/min组的肺组织中TNF-α、ILCL13900作用-1β、IL-6和IL-8水平显著降低;与O_3+0 m/min组和O_3+15 m/min相比,O_3+20 m/min组TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8水平显著降低。(4)与同速度的清洁空气复合不同强度运动组相比,臭氧复合不同强度运动组大鼠肺组织中MDA显著增加,ROS仅在0 m/min和20 m/min显著增加,SOD、CGSK1120212半抑制浓度AT和GSH的水平均显著降低;与O_3+0 m/min组相比,O_3+15 m/min和O_3+20 m/min组的ROS水平显著降低,O_3+20 m/min组MDA的水平显著降低,CAT和GSH的水平显著增加;和O_3+15 m/min组相比,O_3+20 m/min组的ROS水平显著增加,MDA的含量显著降低。研究结论:(1)无论在清洁空气和轻度臭氧污染条件下,规律运动均可降低肺组织炎症反应和氧化应激,并且随运动强度的增加抑制作用增强。(2)相同运动强度下,臭氧复合不同强度运动组大鼠肺组织结构异常更显著,肺组织炎症因子水平和氧化应激水平显著高于清洁空气复合不同运动强度组。