空气污染颗粒触发细胞防御机制

人们早就认识到空气污染和肺病之间的联系。现在，南加州大学的一项新研究揭示了这种联系背后的一个生物学过程——这一发现可能为更好地治疗或预防与污染有关的疾病提供新的见解。研究人员研究了一种被称为自噬的细胞防御过程，细胞利用自噬来破坏受损或异常的内部物质。研究人员首次发现，当暴露于纳米颗粒中时，细胞中的自噬活性似乎达到了一个上限。研究表明，自噬是一种有上限的防御机制，超过这个上限，它就不能进一步保护细胞。研究结果发表在《自噬报告》杂志上。

　　

人们早就认识到空气污染和肺病之间的联系。现在，南加州大学的一项新研究揭示了这种联系背后的一个生物学过程——这一发现可能为更好地治疗或预防与污染有关的疾病提供新的见解。

“我们知道，疾病，尤其是肺病，可能是暴露在空气污染中导致的。我们不知道的是发生的机制，”爱德华·克兰德尔博士，医学博士，病理学教授，黑斯廷斯肺病研究中心成员，南加州大学凯克医学院威尔·罗杰斯研究所肺病研究中心主任。

在他们的研究中，克兰德尔和他的团队发现了空气污染与疾病之间的关键一步。暴露于环境中的纳米颗粒或空气中非常小的污染物中，会限制细胞保护自己免受其他潜在危害的能力。研究结果发表在《自噬报告》杂志上。

该研究的资深作者克兰德尔和他的同事们研究了一种被称为自噬的细胞防御过程，细胞利用自噬来破坏受损或异常的内部物质。研究人员首次发现，当暴露于纳米颗粒中时，细胞中的自噬活性似乎达到了一个上限。

克兰德尔说:“这些研究表明，自噬是一种有上限的防御机制，超过这个上限就不能再保护细胞了。”

上限阈值

研究人员使用肺腺癌细胞进行了一系列测试。他们首先将细胞暴露在纳米颗粒中，然后是雷帕霉素(一种已知能刺激自噬的化学物质)，然后是纳米颗粒和雷帕霉素。在每种情况下，自噬活性均达到相同的上阈值，并没有进一步增加。

因此，细胞可能缺乏进一步促进自噬的能力来抵御其他危险，如吸入烟雾或病毒或细菌感染。这可能有助于解释为什么空气污染会增加人们患多种急性和慢性肺部疾病的风险，包括肺癌、间质性肺纤维化和慢性阻塞性肺病。

作为研究的一部分，克兰德尔和他的团队还开发了一种研究自噬的新方法，可以支持未来对该主题的研究。他们使用了荧光染料和一种强大的成像方法，即共聚焦显微镜，来记录单个细胞内发生的自噬量。

“特别之处在于，我们现在可以实时测量单个活细胞的自噬活动。这是一种研究自噬的新方法，”医学博士、凯克医学院研究病理学助理教授、该研究的第一作者阿诺德·西波斯说。

更多关于自噬的研究

新的发现可以帮助支持正在进行的自噬研究，包括癌症治疗。虽然自噬对健康细胞是一个福音，但它使癌细胞更难被摧毁。开发提高或降低细胞自噬的方法可能是预防和治疗疾病的关键途径。

克兰德尔说:“我们对疾病发生的机制了解得越多，我们就越有机会在途径中找到我们可以干预、预防或治疗疾病的地方。”

接下来，克兰德尔、Sipos和他们的同事将进行进一步的研究，以测试向细胞中添加纳米颗粒是否会直接增加细胞对其他威胁(如感染)的脆弱性。他们计划研究健康细胞和癌细胞之间的联系。

文章标题

Kinetics of autophagic activity in nanoparticle-exposed lung adenocarcinoma