可生物降解的塑料会抑制玉米的生长，并改变与根部以及沙子或土壤相关的细菌群落结构

《Ecotoxicology and Environmental Safety》：Biodegradable plastics impair maize growth and reshape bacterial communities associated with roots and sand or soil

柴油尾气早期暴露通过激活CD36-NLRP3炎症小体/TXNIP通路增强高脂饮食诱导的动脉粥样硬化，沉默CD36可有效逆转该效应。

　　柴油废气对人类健康的影响一直是全球关注的重要议题之一，尤其是其与心血管疾病之间的潜在联系。近年来，越来越多的研究表明，柴油废气不仅是一种环境污染源，还可能通过复杂的生物机制，加剧诸如动脉粥样硬化等慢性疾病的发生。本研究通过建立一种基于鸡胚胎的空气细胞吸入模型，系统地评估了柴油废气在生命早期暴露对动脉粥样硬化发生的影响，并进一步探讨了CD36-NLRP3炎症小体/TXNIP通路在其中的作用。这种模型为理解环境暴露如何影响疾病发展提供了新的视角，也为未来针对空气污染相关的健康风险评估和干预策略提供了理论依据。

### 研究背景与意义

空气污染是全球范围内导致多种健康问题的重要因素，尤其是在心血管疾病领域，其影响尤为显著。根据世界卫生组织的相关报告，空气污染相关死亡率占缺血性心脏病死亡率的约16%和脑卒中死亡率的约11%。柴油废气作为交通相关空气污染的主要成分之一，其颗粒物含量较高，尤其在PM2.5（直径小于等于2.5微米的细颗粒物）中占有重要比例。已有研究表明，柴油废气暴露可能导致心血管缺血损伤、内皮功能障碍以及炎症反应的增强，从而增加动脉粥样硬化的风险。然而，目前关于生命早期柴油废气暴露对动脉粥样硬化的影响，以及其背后的分子机制，仍然缺乏深入研究。

在发育起源健康与疾病（DOHaD）理论的指导下，越来越多的研究开始关注生命早期暴露对成年后健康状况的长期影响。特别是空气污染，其对呼吸系统、心血管系统等的潜在影响已经引起广泛重视。例如，围产期的空气污染暴露已被认为是儿童期呼吸系统疾病的重要风险因素，同时也在微血管特性改变中扮演了一定角色。然而，尽管已有大量研究探讨了柴油废气对成人动脉粥样硬化的影响，关于其对生命早期暴露后的效应仍需进一步验证。

本研究通过使用鸡胚胎模型，模拟了生命早期柴油废气暴露对动脉粥样硬化的影响。该模型允许在胚胎发育的关键阶段进行暴露，从而更贴近实际环境中人类可能经历的“第一口空气”暴露。此外，鸡模型在动脉粥样硬化研究中具有重要价值，其脂肪代谢机制与哺乳动物有一定的相似性，且不需要通过敲除ApoE基因即可诱导动脉粥样硬化，这使得该模型更具现实意义。本研究的发现不仅有助于理解柴油废气如何通过早期暴露影响心血管健康，也为相关疾病的预防和干预提供了新的思路。

### 研究方法与模型构建

本研究采用了一种基于鸡胚胎的空气细胞吸入模型，该模型已在多个实验中被验证为一种有效的方法，用于模拟生命早期的空气污染暴露。具体而言，鸡胚胎在发育至第18至19天时，通过空气细胞吸入的方式暴露于柴油废气。这一阶段的胚胎正处于从内部呼吸向肺部呼吸过渡的关键时期，因此，暴露时间点的选择具有较高的生物学合理性。空气细胞被注入柴油废气后，大部分原有的空气被替换，从而确保了暴露的剂量和效果。

为了评估柴油废气暴露对动脉粥样硬化的影响，实验设计包括了两组对照组：一组为仅接受高脂饮食的鸡，另一组为同时接受高脂饮食和柴油废气暴露的鸡。高脂饮食作为经典的动脉粥样硬化诱导方法，其配方包含14%的脂肪和1%的胆固醇，这与常见的小鼠高脂饮食模型具有一定的可比性。在实验结束后，鸡被处死，取其主动脉组织进行组织病理学分析，同时检测血清中的总胆固醇（TC）和总甘油三酯（TG）水平。此外，为了进一步探索柴油废气暴露的分子机制，实验还采用了CD36的基因沉默技术，通过在胚胎期（第2天）进行病毒载体注射，以减少CD36的表达，从而评估其在柴油废气增强动脉粥样硬化中的作用。

在实验过程中，所有动物实验均遵循伦理规范，包括ARRIVE指南、美国公共卫生服务政策以及机构动物护理与使用委员会（IACUC）的批准。实验设计严谨，包括不同批次的实验，以确保结果的可靠性和可重复性。例如，第一批次实验用于验证柴油废气暴露对动脉粥样硬化的影响；第二批次实验用于确认CD36沉默的效率；第三批次实验则结合CD36沉默与柴油废气暴露，进一步评估其对动脉粥样硬化的调控作用。

### 研究结果与分析

在实验结果中，研究人员发现，接受高脂饮食的鸡在6周和12周时均表现出明显的动脉粥样硬化病变。具体表现为主动脉内皮增厚、脂肪沉积增加以及血清中TC和TG水平的显著升高。然而，当这些鸡同时接受了柴油废气暴露后，上述指标的增幅进一步加大。例如，在6周时，柴油废气暴露使动脉粥样硬化病变的相对增幅达到463.13%，而在12周时，该增幅为120.72%。这一结果表明，柴油废气暴露在生命早期对动脉粥样硬化具有显著的增强作用。

为了进一步确认CD36在这一过程中的作用，研究人员在胚胎期进行了CD36的基因沉默实验。结果显示，CD36的沉默有效抑制了柴油废气暴露对动脉粥样硬化的影响。在6周和12周的动物模型中，CD36沉默后，脂肪沉积、内皮增厚和病变面积均显著减少，分别为49.02%、35.27%和54.31%。此外，CD36沉默还显著降低了柴油废气暴露对NLRP3炎症小体和TXNIP表达的增强作用。在高脂饮食和柴油废气共同作用下，NLRP3和TXNIP的表达水平分别增加了45.80%和32.51%；而在CD36沉默的情况下，这些增幅被有效抑制，表明CD36在柴油废气增强动脉粥样硬化的过程中起到了关键作用。

值得注意的是，虽然柴油废气单独暴露并不能显著增加CD36的表达，但当其与高脂饮食共同作用时，CD36的表达显著增强。这提示我们，柴油废气可能通过与高脂饮食相互作用，进一步促进动脉粥样硬化的发生。此外，CD36的表达水平与动脉粥样硬化的程度之间存在正相关关系，这表明CD36可能是一个重要的分子靶点，其表达变化可能反映了柴油废气暴露对动脉粥样硬化的影响程度。

在免疫组织化学和ELISA实验中，研究人员还发现，柴油废气暴露显著增加了血清中IL-1β和IL-18的水平，而CD36沉默则有效抑制了这一效应。这进一步支持了CD36在NLRP3炎症小体激活中的关键作用，以及其在柴油废气增强动脉粥样硬化中的调控机制。同时，研究还发现，柴油废气暴露可能通过增加氧化应激水平，促进TXNIP与NLRP3的相互作用，从而加剧炎症反应和动脉粥样硬化的发生。

### 讨论与意义

本研究首次在鸡模型中揭示了生命早期柴油废气暴露对动脉粥样硬化的影响，并提出了CD36-NLRP3炎症小体/TXNIP通路可能在其中起到重要作用。这一发现为理解柴油废气如何通过环境暴露影响心血管健康提供了新的视角。CD36作为一种多功能受体，广泛参与脂肪酸和脂蛋白的摄取，尤其是在心血管系统中，其表达水平与动脉粥样硬化的发生密切相关。而NLRP3炎症小体则被认为是动脉粥样硬化发展过程中的关键炎症介质，其激活可导致IL-1β和IL-18等促炎因子的释放，从而加剧血管炎症反应和脂质沉积。

此外，TXNIP作为NLRP3炎症小体的重要调控因子，其表达水平可能受到柴油废气暴露和高脂饮食的双重影响。本研究中，柴油废气暴露与高脂饮食共同作用时，TXNIP的表达水平显著增加，而CD36沉默则有效抑制了这一效应。这表明，CD36可能通过调控TXNIP的表达，进一步影响NLRP3炎症小体的激活，从而在柴油废气增强动脉粥样硬化的过程中发挥重要作用。

尽管本研究提供了重要的证据，但其结果仍需谨慎解读。首先，实验是在鸡模型中进行的，虽然鸡模型在动脉粥样硬化研究中具有一定的现实意义，但其脂质代谢机制与哺乳动物存在差异，因此结果在人类中的直接应用仍需进一步验证。其次，柴油废气暴露剂量的计算基于多个假设，如100%的吸入效率和均匀的颗粒物分布，这可能导致暴露剂量与现实环境中的差异。此外，实验中并未区分性别，且样本量相对较小，因此可能忽略了性别差异对疾病进展的影响。最后，在分子机制研究中，本研究主要关注了CD36、NLRP3炎症小体和TXNIP的表达变化，但并未深入探讨其功能变化，这可能影响对整个通路作用机制的理解。

### 结论与展望

综上所述，本研究发现，生命早期暴露于柴油废气可显著增强高脂饮食诱导的动脉粥样硬化，且这一过程可能与CD36-NLRP3炎症小体/TXNIP通路的激活有关。CD36可能是一个重要的分子靶点，其表达变化在柴油废气增强动脉粥样硬化中发挥了关键作用。这些结果不仅为柴油废气对心血管系统的潜在影响提供了新的证据，也为未来针对空气污染相关健康风险的评估和干预策略提供了理论支持。

然而，本研究仍存在一定的局限性，例如实验模型的物种差异、暴露剂量的计算假设、样本量的限制以及对分子功能的进一步研究需求。因此，未来的研究需要在更广泛的物种中进行验证，并结合更精确的暴露剂量评估方法，以提高研究结果的适用性和可靠性。此外，还需进一步探讨CD36在柴油废气暴露后的具体作用机制，以及其与其他炎症因子或代谢通路的潜在交互作用。只有通过更全面的研究，才能更好地理解柴油废气对健康的影响，并为制定有效的预防和干预措施提供科学依据。