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目的:饮水砷暴露所致的公共卫生问题已引起全球范围内的关注,而肺组织作为主要的靶器官之一对砷暴露尤其敏感。砷暴露所致的炎症反应与氧化应激是目前砷毒性被广泛接受和研究的机制,同时自噬功能紊乱也与砷暴露有着密切的联系。姜黄素作为植物多酚具有抗炎、抗肿瘤和抗氧化等多种药理学活性。为进一步探讨姜黄素对饮水慢性砷暴露诱导肺脏损伤的可能拮抗作用,本研究以NaAsO2和姜黄素分别为处理因素和干预因素,观察姜黄素干预对经口慢性无机砷暴露小鼠肺脏脏器重量及脏器系数、肺组织病理改变、血清中细胞因子含量、氧化应激（GSH和ROS）以及炎症反应（MPO和BALF总蛋白）等相关指标的影响;并探讨肺中核转录因子NF-κB和MAPK通路、Nrf2通路以及自噬相关通路的变化,试图探讨姜黄素对饮水砷暴露致小鼠肺组织炎性反应、氧化损伤及自噬的拮抗作用及可能机制。研究方法:1、实验动物和分组:实验动物选择SPF级雌性昆明与Babl/c小鼠各54只小鼠适应性饲养一周后按照体重按随机数字表,分为6组。分组情况如下:对照组、单纯砷染毒组（10 mg/L As、25 mg/L As）、单纯姜黄素干预组（200mg/kg Cur）与姜黄素干预组（10 mg/L As+200 mg/kg Cur、25 mg/L As+200 mg/kg Cur）。采用NaAsO2自由饮水方式染毒,同时给予姜黄素干预,每周灌胃两次,共饲养6周与12周。染毒结束后,CO2麻醉后处死,采集小鼠全血并分离出血清、尿液、完整的肺脏组织样品待测。2、检测指标与方法:（1）小鼠尿液和肺组织中总砷含量测定:原子荧光吸收测定法;（2）小鼠肺组织病理形态改变:HE染色法检测小鼠肺组织病理形态改变;（3）小鼠血清细胞因子水平检测:Elisa试剂盒检测;（4）小鼠全血GSH活性测定:DTNB法;（5）小鼠肺组织ROS测定:流式法;（6）小鼠肺组织中MPO活性测定:试剂盒法;（7）小鼠肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid,BALF）中蛋白含量测定:BCA试剂盒法;（8）小鼠肺脏中转录因子NF-κB与MAPK通路蛋白表达测定:western blot分析;（9）小鼠肺脏Nrf2及下游蛋白表达:western blot分析与免疫荧光分析;（10）小鼠肺脏自噬通路相关蛋白表达水平:western blot分析与免疫荧光分析。结果:1、姜黄素干预对饮水砷暴露小鼠肺脏脏器重量、脏器系数和总砷含量的影响。染毒及干预6周与12周后各组小鼠肺脏重量、脏器系数在不同组间无明显差异。而单纯染毒组小鼠尿液中的总砷含量随着染毒剂量的增加而增加（P<0.05）;姜黄素干预后,与对应单纯染毒组相比,尿液中总砷含量增加（P<0.05）;但是肺组织中总砷含量与对应单纯染毒组比明显下降（P<0.05）。2、姜黄素干预对饮水砷暴露小鼠肺脏组织病理形态改变的影响。在染毒干预6周与12周小鼠肺组织病理切片中,对照组小鼠肺泡结构完整清晰;而单纯染毒组肺组织出现大量炎症细胞浸润;姜黄素干预染毒组中肺组织未出现炎性细胞浸润同时肺脏具有完整的组织结构形态。3、姜黄素干预对饮水砷暴露小鼠血清细胞因子含量的影响。与对照组相比,饲养6周后各单纯染毒组小鼠血清中细胞因子水平均明显下降（P<0.05）,姜黄素干预后与对应单纯染毒组相比,血清中细胞因子水平也出现下降（P<0.05）。饲养12周小鼠血清中细胞因子水平姜黄素干预后IL-13和IL-17水平与其对应单纯染毒组相比明显上升（P<0.05）。4、姜黄素干预对饮水砷暴露小鼠肺组织氧化应激的影响。与对照相比,饲养6周小鼠的全血GSH含量各组间未见明显差异,而饲养12周小鼠中单纯染毒组全血GSH含量与对照组相比明显下降（P<0.05）;姜黄素干预组与对应单纯染毒组比全血GSH有所增高（P<0.05）。饲养6周小鼠肺组织ROS在单纯染毒组与对照组相比没有显著差异,姜黄素干预后ROS水平略有下降（P<0.05）;饲养12周小鼠10 mg/L单纯染毒组与对照组相比ROS有所上升,姜黄素干预后与对应单纯染毒组相比ROS有所下降（P<0.05）。5、姜黄素干预对饮水砷暴露小鼠肺组织炎症反应的影响。与对照组相比,6周与12周单纯染毒组MPO活性随染毒剂量的增加而增加（P<0.05）;姜黄素干预后与对应单纯染毒组比MPO活力明显下降（P<0.05）。与对照组相比,6周与12周单纯染毒组小鼠BALF中总蛋白浓度显著升高（P<0.05）;姜黄素干预后BALF中蛋白浓度与对应单纯染毒组相比有所下降（P<0.05）。6、姜黄素干预对饮水砷暴露小鼠肺组织转录因子NF-κB及MAPKs通路的影响。饲养6周小鼠肺组织在姜黄素干预组与对应单纯染毒组相比明显减少（P<0.05）。饲养12周小鼠肺组织中NF-κB蛋白水平与对照组相比,单纯染毒组表达水平明显增加（P<0.05）;姜黄素干预组与对应单纯染毒组相比NF-κB蛋白水平明显减少（P<0.05）。饲养6周小鼠肺组织单纯染毒组MAPK通路各蛋白水平与对照组相比,p-JNK、p-ERK和p-p38蛋白表达水平明显增加（P<0.05）;姜黄素干预各组与对应单纯染毒组相比p-JNK、p-ERK和p-p38蛋白表达水平明显减少（P<0.05）。饲养12周小鼠肺组织中各蛋白水平与对照组相比,单纯染毒组p-ERK和p-p38蛋白表达水平明显增加（P<0.05）;姜黄素干预各组与对应单纯染毒组相比p-ERK和p-p38蛋白水平明显减少（P<0.05）。7、姜黄素干预对饮水砷暴露小鼠肺组织Nrf2通路蛋白的影响。饲养6周小鼠肺组织中,与对照组相比单纯染毒组小鼠肺组织中Nrf2和NQO1的蛋白表达含量显著增加（P<0.05）;给予小鼠姜黄素干预后与对应单纯染毒组相比,姜黄素显著地上调了Nrf2及NQO1蛋白的表达（P<0.05）。饲养12周小鼠肺组织中,随着染毒剂量的增加,各单纯染毒组肺组织中Nrf2、GCLC和HO-1蛋白水平明显增高（P<0.05）;各姜黄素干预组与对应的单纯染毒组相比Nrf2、GCLC和HO-1蛋白水平显著升高（P<0.05）。饮水砷暴露并未使Nrf2蛋白入核,而姜黄素干预后Nrf2蛋白入核增加。8、姜黄素干预对饮水砷暴露小鼠肺脏自噬通路的影响。饲养6周小鼠肺组织中,与对照组相比单纯染毒组小鼠肺组织中Akt和mTOR蛋白磷酸化显著增加而TFEB蛋白的表达水平显著降低（P<0.05）;给予小鼠姜黄素干预后与对应单纯染毒组相比,Akt和mTOR蛋白磷酸化显著降低,而TFEB与LC3蛋白的表达显著上升（P<0.05）。饲养12周小鼠肺组织中,随着染毒剂量的增加,各单纯染毒组肺组织中p-Akt、p-mTOR、LC3和p62蛋白水平明显增高而TFEB蛋白的表达水平显著降低（P<0.05）;姜黄素干预后与对应的单纯染毒组相比,p-Akt、p-mTOR和p62蛋白表达水平显著降低（P<0.05）;而TFEB与LC3蛋白的表达水平显著升高（P<0.05）。饮水砷暴露与姜黄素干预后均能使TFEB蛋白入核增加。结论:1、姜黄素干预减少了肺组织中砷的蓄积、减轻了肺组织的炎性损伤、氧化损伤和自噬功能紊乱,对饮水砷暴露小鼠肺脏损伤具有一定的拮抗作用。2、姜黄素干预可能通过抑制转录因子NF-κB和MAPK通路、激活Nrf2通路以及激活自噬通路等拮抗饮水砷暴露小鼠的肺脏损伤。