研究团队利用小动物呼吸暴露实验仓,模拟人体呼吸暴露大气细颗粒的剂量,设置不同时长的实验小鼠暴露组。利用多种体内高分辨成像技术,在暴露小鼠肺部识别并鉴定了一种新的肺内原位免疫亚群细胞——肺泡巨核细胞。进一步构建荧光报告基因小鼠,以及对细胞及荧光标记颗粒的体内双示踪模型,发现该细胞能快速捕获并定植颗粒在肺泡内壁,持续刺激肺泡,诱发免疫损伤,在细颗粒暴露诱发的肺损伤中起到关键作用。机制研究表明,肺泡巨核细胞沿肺泡内部爬行“巡逻”,持续捕获入肺的细颗粒,导致细颗粒在细胞膜界面富集,诱发巨核细胞表达多种炎性因子,参与诱发肺内的炎性风暴。更为重要的,巨核细胞是典型的造血细胞,肺泡巨核细胞在吞噬颗粒物后被高度活化并迁移至肺泡毛细血管处,将伪足伸入血管中,在血流剪切力作用下以胞质分裂的方式释放新生血小板进入外周血。新生血小板不仅继承了母源巨核细胞胞内的颗粒,还获得了带有巨核细胞免疫活化分子的细胞膜,一方面使得外周血中具有高粘附与凝血能力的血小板数量增多,增加了肺部及外周器官产生血栓的风险,另一方面血小板作为细颗粒的载体,携载细颗粒随血液循环到达多个肺外器官。
这一研究工作不仅发现了新的、特异性指示细颗粒暴露的新免疫细胞——肺泡巨核细胞,还发现了区别于传统认知中细颗粒直接突破气血屏障的方式,即由细胞携载细颗粒由肺内向肺外传递的细颗粒体内转运新途径。
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