当前位置: 资讯 - 科技前沿

生态中心等在大气细颗粒物穿透生物屏障及毒性效应研究中取得进展

来源:生态环境研究中心 1534 2022-06-28

  颗粒在线讯:中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室与山东第一医科大学、北京积水潭医院等单位合作,在大气细颗粒物穿透生物屏障及毒性效应方面取得进展,相关研究成果发表在The Proceedings of the National Academy of Sciences (Qi, et al. PNAS. 2022)、Nano Today (Qi, et al. Nano Today. 2022)、Antioxidants(Yan, et al. Antioxidants. 2022)和Journal of Controlled Release(Yan, et al. J Control Release. 2022)上。

  目前,大气颗粒物污染的健康效应得到广泛关注。呼吸暴露可导致细颗粒进入肺部,并穿越气血屏障进入血液循环中;进入血液循环的颗粒物可跟随血液循环分布到不同器官和组织中。然而,现阶段对于颗粒物的组织靶点,特别是穿越生物屏障的情况了解甚少。为此,科研人员通过合作研究,利用球差校正透射电镜和高倍透射电镜表征等技术,发现在脑部疾病患者的脑脊液样本中有外源性的颗粒物,通过形貌、粒径和化学组成等的比对,鉴定出之前尚未报道过的颗粒物,例如马来亚石(malayaite)和二氧化钛(anatase)等,并鉴定出在其它组织器官中被报道过的颗粒物,例如含铁、含硅和含钙的颗粒物。该研究团队进一步使用动物模型进行验证,并借助同位素示踪技术,确认呼吸暴露的细颗粒物可穿透气血屏障进入血液循环,最终传输到大脑组织内,同时损伤血脑屏障。体外的血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)模型进一步验证了上述发现。同位素标记结果显示,细颗粒物在脑组织中的滞留时间比肝脏和脾脏等其它器官更长,提示了对神经系统长期的慢性健康危害。上述研究成果发表于PNAS (Qi, et al. PNAS. 2022)。 

  科研人员还利用临床资源、实验动物模型等,发现了大气颗粒物在骨关节的分布,该项研究为大气颗粒物的长期暴露与骨关节退行性疾病的发生提供了佐证,相关研究发表于Nano Today(Qi, et al. Nano Today. 2022)。此外,该团队发现大气老化显著影响颗粒物的毒性效应;该团队在发光纳米颗粒物的转化毒理方面也取得进展。相关成果分别发表于Antioxidants(Yan, et al. Antioxidants. 2022)和JCR(Yan, et al. J Control Release. 2022)。

  该研究得到了国家自然科学基金、科技部和中科院有关项目支持。    

该研究的整体实验设计示意图(a)及外源性细颗粒物经呼吸暴露进入大脑的路径(b)

图1.该研究的整体实验设计示意图(a)及外源性细颗粒物经呼吸暴露进入大脑的路径(b)

经呼吸暴露细颗粒物入侵关节及周围组织的示意图

图2.经呼吸暴露细颗粒物入侵关节及周围组织的示意图

版权与免责声明:


(1) 凡本网注明"来源:颗粒在线"的所有作品,版权均属于颗粒在线,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:颗粒在线"。违反上述声明者,本网将追究相关法律责任。


(2)本网凡注明"来源:xxx(非颗粒在线)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。


(3)如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

热点新闻推荐
COPYRIGHT 颗粒在线KELIONLINE.COM ALL RIGHTS RESERVED | 津ICP备2021003967号-1 | 京公安备案 11010802028486号