β-蒎烯氧化气溶胶的免疫后果：成年与妊娠期小鼠模型的比较研究

为解决空气污染中二次有机气溶胶(SOA)免疫效应研究不足的问题，法国里尔大学等机构的研究人员通过实时生成β-蒎烯臭氧氧化产物（含颗粒物SOA与气态产物GP），采用全身体吸入暴露系统，对比分析了健康成年小鼠、妊娠期小鼠及其后代在稳态或脂多糖(LPS)诱导的系统性炎症状态下的免疫反应。研究发现，SOA+GP暴露会抑制健康个体的肺部CD4+T细胞和CD103+树突细胞频率，而在炎症状态下导致B细胞、中性粒细胞等过度募集；妊娠期暴露则引发雌性子代肺部趋化因子(Ccl2/Cxcl10)表达异常和脾脏树突细胞过度活化。该研究首次揭示了常见二次氧化产物通过干扰免疫稳态可能加剧感染风险，为环境污染物与免疫疾病关联提供了新证据。

　　

空气污染导致的健康危害已被广泛认知，但其中由挥发性有机物氧化形成的二次有机气溶胶(Secondary Organic Aerosol, SOA)的免疫毒性机制仍属研究空白。作为森林和城市环境的主要成分，β-蒎烯(β-pinene)通过臭氧氧化生成的SOA不仅存在于户外大气，也因清洁剂、空气清新剂等家用产品在室内积聚。尽管流行病学数据显示PM_2.5与呼吸/心血管疾病相关，但占PM_2.5质量65-95%的SOA，其特定成分如何影响免疫功能——尤其是对孕妇和免疫敏感人群的影响——仍是未解之谜。

法国里尔大学感染与免疫中心、炎症转化研究所等机构的研究团队创新性地构建了大气模拟舱(Atmospheric Simulation Chamber, ASC)实时生成系统，将小鼠暴露于β-蒎烯臭氧氧化产生的颗粒态SOA（平均浓度500 μg·m^-3）与气态产物(GP)混合物中，每日2小时连续3天。研究通过流式细胞术分析肺/脾免疫细胞亚群，结合Luminex多因子检测和qPCR技术，系统评估了健康成年鼠、LPS诱导的炎症模型鼠以及妊娠期暴露子代的免疫应答差异。论文发表于《Particle and Fibre Toxicology》，首次揭示了这类常见污染物对免疫系统的复杂干扰模式。

关键方法

1. 实时暴露系统：通过ASC舱混合β-蒎烯(1440 ppbv)与臭氧(1000 ppbv)，生成含SOA（粒径20-680 nm）与甲醛、诺品酮等GP的混合污染物，经全身体暴露舱直接吸入；
2. 双模型设计：对比健康成年鼠与LPS(250 μg/kg)诱导的系统性炎症模型，以及妊娠期(GD14-16)暴露的子代鼠；
3. 多维度检测：FlexiVent肺功能仪评估呼吸参数，流式细胞术分析肺/脾中B细胞、CD11b⁺树突细胞等12类免疫细胞，45重细胞因子芯片检测支气管肺泡灌洗液(BAL)和肝脏炎症介质。

主要结果

1. 健康成年鼠的轻度免疫抑制
   暴露SOA+GP组肺部CD4⁺T细胞频率降低40%（p=0.05），CD103⁺树突细胞减少60%（p=0.002），同时IL-9和CXCL5蛋白分泌增加而LIF下降。转录水平上，肺组织Il6、Ccl19 mRNA表达显著抑制（p<0.01），提示稳态下SOA主要削弱黏膜免疫监视功能。

2. 炎症状态下的免疫失调加剧
   LPS挑战后，SOA+GP暴露组出现异常应答：

• 肺部过度募集：B细胞、CD4⁺T细胞、CD11b⁺树突细胞和中性粒细胞数量较单纯LPS组增加2-3倍（p<0.01），但关键趋化因子Ccl2、Cxcl10 mRNA表达反下降50%；
• 系统性调控缺陷：脾脏调节性T细胞(Treg)募集减少30%（p=0.002），肝脏ICAM-1分泌异常升高，显示免疫平衡机制受损。

1. 妊娠期暴露的性别特异性效应
   雌性子代在LPS刺激后呈现：

• 肺部超敏反应：Ccl2、Icam1 mRNA表达较对照组额外升高35%（p<0.05），CD8⁺T细胞活化标志CD69增加；
• 脾脏树突细胞过度活化：MHC II(Iab)和CD86表达量提升2倍（p<0.01），而雄性仅见CD103⁺树突细胞活化。肝脏Il10、Csf3表达抑制暗示雌性更易发生抗炎功能缺陷。

结论与意义
该研究首次阐明β-蒎烯SOA通过破坏免疫稳态产生双重危害：在健康个体中削弱防御功能，在炎症状态下诱发过度应答。妊娠期暴露导致的子代性别差异（雌性趋化因子紊乱/雄性T细胞活化受损）为“健康与疾病发育起源”(DOHaD)理论提供了环境暴露新证据。从公共卫生角度，研究提示常见家居产品释放的β-蒎烯经臭氧氧化后可能通过免疫干扰增加呼吸道感染风险，尤其对孕妇及慢性炎症患者群体需加强防护。技术层面，建立的实时暴露-吸入系统为后续研究其他SOA组分（如α-蒎烯或甲苯衍生物）的免疫毒性提供了标准化方案。