作者:聂广军等 来源:Small 发布时间:2012-2-13 9:32:31
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人体“木马”帮助纳米材料引发过敏反应

 
希腊人用木马藏兵,特洛伊人不知就里,将木马作为战利品搬入城内,最终被希腊人里应外合一举攻下城池,惨遭屠城。这是著名的特洛伊木马的故事。近日,国家纳米科学中心的研究人员发现,人体内可能也有这样的“木马”,帮助纳米材料引发过敏反应。而且这种“木马”存在于我们每个人身上。
 
目前,纳米颗粒在工业过程中已经普遍存在,但是人类对于纳米材料安全问题的认识,还远远赶不上对其物理性质的研究。吸入是纳米粒子进入人体最常见的途径。国家纳米科学中心研究人员的研究结果发现,人体内存在的生物体膜泡结构exosome会充当“木马”角色,介导纳米材料引起机体免疫活化,成为易感人群呼吸系统疾病发生的重要信号转运体。这预示有过敏史的工人如果在工作场合接触纳米颗粒,会引起更严重的过敏反应。
 
这一研究由该中心聂广军和赵宇亮研究组完成。该研究组长期以来一直关注纳米材料与生物体相互作用的生物学机制。通过建立卵清蛋白致敏的易感小鼠模型(即呼吸道过敏性疾病模型),在进行磁性氧化铁纳米材料多次呼吸暴露后,该研究组的朱墨桃博士等人首次发现:磁性氧化铁纳米材料可触发小鼠肺泡内产生大量膜泡(exosome)。经这种膜泡介导,纳米材料可以引起机体全身T细胞活化。
 
赵宇亮在接受《中国科学报》采访时解释说:“膜泡承担两个作用:一个是输运物质,一个是传递信使。”就像木马一样,exosome可以把不受欢迎的粒子(如病毒)包裹携带进人体;同时,它还给免疫系统传递信号,这些信号会导致直接和间接的T细胞活化,造成人们熟悉的过敏反应,如炎症、起疙瘩。
 
此研究还进一步证明,膜泡对于敏感机体(即原来患有呼吸道过敏性疾病的机体)内和正常机体内介导的免疫活化的作用方式和效能具有差异性。对于致敏机体,膜泡具有更强的激活T细胞的能力,这成为纳米材料导致易感人群呼吸系统疾病发病和长期慢性炎症加剧的重要原因。而对于非过敏体质的机体来说,这一反应会小得多,因为其激活T细胞的通道只能采取间接途径。
 
这再次说明监测和控制纳米尺度颗粒物的暴露对职业人群和易感人群具有重要意义。该研究被选为封面论文(如左图)发表在国际期刊Small上,并被Wiley出版社旗下的Materials Views期刊作为亮点工作进行了报道。
 
此外,赵宇亮还告诉记者,吸入纳米颗粒后,其生物效应由呼吸系统局部如何向全身其他组织进行信号传递,是他们一直研究的课题。他们还将继续对该问题作进一步探讨。(来源:中国科学报 肖洁)
 
 
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