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Effect of secondary organic aerosol from isoprene-derived hydroxyhydroperoxides on the expression of oxidative stress response genes in human bronchial epithelial cells†
Environmental Science: Processes & Impacts ( IF 4.3 ) Pub Date : 2017-12-14 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7em00439g Maiko Arashiro 1, 2, 3, 4, 5 , Ying-Hsuan Lin 1, 2, 3, 4, 5 , Zhenfa Zhang 1, 2, 3, 4, 5 , Kenneth G. Sexton 1, 2, 3, 4, 5 , Avram Gold 1, 2, 3, 4, 5 , Ilona Jaspers 1, 2, 3, 4, 5 , Rebecca C. Fry 1, 2, 3, 4, 5 , Jason D. Surratt 1, 2, 3, 4, 5
Environmental Science: Processes & Impacts ( IF 4.3 ) Pub Date : 2017-12-14 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7em00439g Maiko Arashiro 1, 2, 3, 4, 5 , Ying-Hsuan Lin 1, 2, 3, 4, 5 , Zhenfa Zhang 1, 2, 3, 4, 5 , Kenneth G. Sexton 1, 2, 3, 4, 5 , Avram Gold 1, 2, 3, 4, 5 , Ilona Jaspers 1, 2, 3, 4, 5 , Rebecca C. Fry 1, 2, 3, 4, 5 , Jason D. Surratt 1, 2, 3, 4, 5
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Isoprene-derived secondary organic aerosol (SOA), which comprise a large portion of atmospheric fine particulate matter (PM2.5), can be formed through various gaseous precursors, including isoprene epoxydiols (IEPOX), methacrylic acid epoxide (MAE), and isoprene hydroxyhydroperoxides (ISOPOOH). The composition of the isoprene-derived SOA affects its reactive oxygen species (ROS) generation potential and its ability to alter oxidative stress-related gene expression. In this study we assess effects of isoprene SOA derived solely from ISOPOOH oxidation on human bronchial epithelial cells by measuring the gene expression changes in 84 oxidative stress-related genes. In addition, the thiol reactivity of ISOPOOH-derived SOA was measured through the dithiothreitol (DTT) assay. Our findings show that ISOPOOH-derived SOA alter more oxidative-stress related genes than IEPOX-derived SOA but not as many as MAE-derived SOA on a mass basis exposure. More importantly, we found that the different types of SOA derived from the various gaseous precursors (MAE, IEPOX, and ISOPOOH) have unique contributions to changes in oxidative stress-related genes that do not total all gene expression changes seen in exposures to atmospherically relevant compositions of total isoprene-derived SOA mixtures. This study suggests that amongst the different types of known isoprene-derived SOA, MAE-derived SOA are the most potent inducer of oxidative stress-related gene changes but highlights the importance of considering isoprene-derived SOA as a total mixture for pollution controls and exposure studies.
中文翻译：
异戊二烯衍生的羟基氢过氧化物的次级有机气溶胶对人支气管上皮细胞氧化应激反应基因表达的影响†
异戊二烯衍生的二次有机气溶胶（SOA），包含大部分大气细颗粒物（PM 2.5）可通过各种气态前体形成，包括异戊二烯环氧二醇（IEPOX），甲基丙烯酸环氧化物（MAE）和异戊二烯羟基氢过氧化物（ISOPOOH）。异戊二烯衍生的SOA的组成会影响其活性氧（ROS）的生成潜力以及其改变氧化应激相关基因表达的能力。在这项研究中，我们通过测量84个氧化应激相关基因的基因表达变化来评估仅来源于ISOPOOH氧化的异戊二烯SOA对人支气管上皮细胞的影响。此外，通过二硫苏糖醇（DTT）测定法测量了ISOPOOH衍生的SOA的硫醇反应性。我们的发现表明，以质量为基础的暴露，ISOPOOH衍生的SOA比IEPOX衍生的SOA改变更多的氧化应激相关基因，但不多于MAE衍生的SOA。更重要的是，我们发现，源自各种气态前体（MAE，IEPOX和ISOPOOH）的不同类型的SOA对氧化应激相关基因的变化具有独特的贡献，这些基因并未涵盖暴露于与大气相关的总成分中所见到的所有基因表达变化。异戊二烯衍生的SOA混合物。这项研究表明，在不同类型的已知异戊二烯衍生的SOA中，MAE衍生的SOA是氧化应激相关基因变化的最有力诱因，但强调了将异戊二烯衍生的SOA视为污染控制和暴露的整体混合物的重要性学习。（和ISOPOOH）对氧化应激相关基因的变化具有独特的贡献，这些变化并不涵盖暴露于总异戊二烯衍生的SOA混合物与大气相关的成分中所见到的所有基因表达变化。这项研究表明，在不同类型的已知异戊二烯衍生的SOA中，MAE衍生的SOA是氧化应激相关基因变化的最有力诱因，但强调了将异戊二烯衍生的SOA视为污染控制和暴露的整体混合物的重要性学习。（和ISOPOOH）对氧化应激相关基因的变化具有独特的贡献，这些变化并不涵盖暴露于总异戊二烯衍生的SOA混合物与大气相关的成分中所见到的所有基因表达变化。这项研究表明，在不同类型的已知异戊二烯衍生的SOA中，MAE衍生的SOA是氧化应激相关基因变化的最有力诱因，但强调了将异戊二烯衍生的SOA视为污染控制和暴露的整体混合物的重要性学习。
更新日期：2017-12-14
中文翻译：
异戊二烯衍生的羟基氢过氧化物的次级有机气溶胶对人支气管上皮细胞氧化应激反应基因表达的影响†
异戊二烯衍生的二次有机气溶胶（SOA），包含大部分大气细颗粒物（PM 2.5）可通过各种气态前体形成，包括异戊二烯环氧二醇（IEPOX），甲基丙烯酸环氧化物（MAE）和异戊二烯羟基氢过氧化物（ISOPOOH）。异戊二烯衍生的SOA的组成会影响其活性氧（ROS）的生成潜力以及其改变氧化应激相关基因表达的能力。在这项研究中，我们通过测量84个氧化应激相关基因的基因表达变化来评估仅来源于ISOPOOH氧化的异戊二烯SOA对人支气管上皮细胞的影响。此外，通过二硫苏糖醇（DTT）测定法测量了ISOPOOH衍生的SOA的硫醇反应性。我们的发现表明，以质量为基础的暴露，ISOPOOH衍生的SOA比IEPOX衍生的SOA改变更多的氧化应激相关基因，但不多于MAE衍生的SOA。更重要的是，我们发现，源自各种气态前体（MAE，IEPOX和ISOPOOH）的不同类型的SOA对氧化应激相关基因的变化具有独特的贡献，这些基因并未涵盖暴露于与大气相关的总成分中所见到的所有基因表达变化。异戊二烯衍生的SOA混合物。这项研究表明，在不同类型的已知异戊二烯衍生的SOA中，MAE衍生的SOA是氧化应激相关基因变化的最有力诱因，但强调了将异戊二烯衍生的SOA视为污染控制和暴露的整体混合物的重要性学习。（和ISOPOOH）对氧化应激相关基因的变化具有独特的贡献，这些变化并不涵盖暴露于总异戊二烯衍生的SOA混合物与大气相关的成分中所见到的所有基因表达变化。这项研究表明，在不同类型的已知异戊二烯衍生的SOA中，MAE衍生的SOA是氧化应激相关基因变化的最有力诱因，但强调了将异戊二烯衍生的SOA视为污染控制和暴露的整体混合物的重要性学习。（和ISOPOOH）对氧化应激相关基因的变化具有独特的贡献，这些变化并不涵盖暴露于总异戊二烯衍生的SOA混合物与大气相关的成分中所见到的所有基因表达变化。这项研究表明，在不同类型的已知异戊二烯衍生的SOA中，MAE衍生的SOA是氧化应激相关基因变化的最有力诱因，但强调了将异戊二烯衍生的SOA视为污染控制和暴露的整体混合物的重要性学习。
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