導(dǎo)讀:空氣污染是全球重大的環(huán)境衛(wèi)生威脅,而顆粒物(PM)是空氣質(zhì)量和監(jiān)管手段中最被廣泛接受的指標(biāo)。 2013年,國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)將室外空氣污染物和PM特別分類為第1類人體健康致癌物(Loomis等,2013)。世界衛(wèi)生組織(WHO)估計(jì),室外空氣污染每年造成370萬人過早死亡,主要原因就涉及細(xì)顆粒物(空氣動力學(xué)直徑為2.5μm的顆粒物質(zhì)PM2.5)(世衛(wèi)組織,2015年)。

▲:PM2.5對斑馬魚的致死性
PM2.5會增加罹患心肺疾病、腦血管疾病和肺癌的風(fēng)險(xiǎn),流行病學(xué)研究表明長期接觸10μg/ m3的PM2.5的人心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)大約會增加10%、肺癌死亡風(fēng)險(xiǎn)高達(dá)8%(Dabass 等,2016; Kloog等,2013)。最近,毒理學(xué)研究證實(shí),PM2.5還會通過血液生物活性(如炎癥和氧化應(yīng)激)導(dǎo)致一系列全身反應(yīng)(Wellenius等,2013; Neophytou等,2013)。然而,PM2.5毒性的潛在機(jī)制仍不清楚。
不久前,首都醫(yī)科大學(xué)在《Chemosphere》(影響因子4.2)雜志上成功發(fā)表的文章中就提及PM2.5對斑馬魚多個(gè)器官都會造成危害。而這篇在《Science of the Total Environment》雜志(影響因子4.9)發(fā)表的文章則是進(jìn)一步對PM2.5誘導(dǎo)的基因和微小RNA表達(dá)模式的影響進(jìn)行了全面的了解。

在斑馬魚上,首醫(yī)的科研人員通過基因組范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)錄分析來評估PM2.5的毒素后顯示:PM2.5誘導(dǎo)的基因功能分類中影響最大的有氧化還原過程、轉(zhuǎn)運(yùn)、異種刺激反應(yīng)和對化學(xué)刺激和代謝過程的反應(yīng)。而通路和信號網(wǎng)分析表明,PM2.5暴露反應(yīng)的關(guān)鍵途徑是細(xì)胞色素P450對異種生物的代謝。

結(jié)果證實(shí),PM2.5誘導(dǎo)的關(guān)鍵基因與細(xì)胞色素P450的異種生物代謝有關(guān),包括cyp3a65,mgst2,gstp1,gsto2,gsto1,cyp1a,ehx1,gstal和aldh3b1。對應(yīng)于人類基因組的8個(gè)微小RNA的差異表達(dá)顯示,PM2.5可以上調(diào)let-7b,miR-153b-3p,miR-122,miR-24和下調(diào)let-7i,miR-19a -3p,miR-19b-3p和miR-7a,這表明PM2.5具有多種途徑誘導(dǎo)活體的毒性,如抑制適應(yīng)性免疫反應(yīng)、自噬、代謝失調(diào)、受損的血管舒張、癌癥進(jìn)展、以及高血壓、動脈粥樣硬化和心肌梗死。
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