支气管康(Bronchom)缓解聚苯乙烯微塑料(PSMPs)诱导的小鼠气道高反应性及肺部炎症的作用机制研究

本研究针对微塑料(MPs)引发的呼吸道损伤问题，探索了草药制剂支气管康(Bronchom)对聚苯乙烯微塑料(PSMPs)诱导的小鼠气道高反应性(AHR)和肺部炎症的干预作用。通过动物模型和体外实验证实，Bronchom能显著降低PSMPs引起的呼吸道阻力(Rrs)升高、炎性细胞浸润及TNF-α/IL-6等促炎因子释放，并通过FTIR光谱分析发现其可减少PSMPs在肺组织的生物蓄积。UPLC-QToF-MS鉴定出80种具有抗炎抗氧化活性的植物化学成分，为防治微塑料相关呼吸系统疾病提供了新型天然药物候选方案。

　　

随着全球塑料污染加剧，空气中直径<5μm的微塑料(MPs)可通过呼吸系统沉积在肺泡区域，成为威胁人类健康的新型环境污染物。聚苯乙烯微塑料(PSMPs)因其稳定性和广泛存在性尤为突出，研究表明其能诱发气道高反应性(AHR)、促炎因子释放和肺组织纤维化，但针对性防治手段仍属空白。传统药物如吡非尼酮(Pirfenidone)虽有一定疗效，但开发天然药物干预策略具有重要临床意义。

为应对这一挑战，Patanjali研究基金会的研究团队基于阿育吠陀医学理论，系统评估了多草药复方制剂支气管康(Bronchom)对PSMPs呼吸道损伤的保护作用。这项发表在《Biomedicine》的研究创新性地结合动物模型、分子生物学和先进分析技术，揭示了该草药制剂在防治微塑料相关呼吸系统疾病中的双重价值——既缓解炎症反应，又促进污染物清除。

研究采用动态光散射(DLS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对PSMPs进行物理化学表征后，建立C57BL/6小鼠21天PSMPs暴露模型。通过FlexiVent?系统检测气道功能，结合支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞计数、多重细胞因子检测和肺组织qRT-PCR分析炎症反应。组织病理学采用H&E和Masson三色染色评估炎症浸润与纤维化，并首次应用FTIR技术追踪肺组织中PSMPs的清除情况。体外实验采用THP-1巨噬细胞模型验证抗炎效果，最后通过UPLC-QToF-MS全面解析Bronchom的植物化学成分。

3.1 微塑料特性与模型建立
动态光散射显示所用PSMPs平均粒径5.4μm，FTIR特征峰证实其化学结构。动物实验设计包含正常对照组、疾病模型组、吡非尼酮阳性对照组(250mg/kg)及Bronchom三个剂量组(60/200/600mg/kg)，通过口咽滴注进行PSMPs暴露。

3.2 气道功能与炎症指标
PSMPs暴露显著增加50mg/ml乙酰甲胆碱(MCh)刺激时的呼吸系统阻力(Rrs)和弹性(Ers)，降低顺应性(Crs)。Bronchom中高剂量组使这些参数恢复近正常水平。BALF分析显示PSMPs引起中性粒细胞和淋巴细胞浸润，促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6及趋化因子MIP-2α显著升高，而Bronchom呈剂量依赖性抑制这些变化。

3.3 分子机制探索
肺组织基因检测发现PSMPs上调TNF-α、IL-6等促炎因子mRNA表达2-3倍，Bronchom处理组表达量显著降低。值得注意的是，转化生长因子-β1(TGF-β1)仅在最高剂量组(600mg/kg)出现下降，提示不同通路可能存在剂量效应差异。

3.4 组织病理学特征
H&E染色显示PSMPs组出现支气管周围炎性细胞浸润，Masson染色提示轻度胶原沉积。免疫荧光检测α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)厚度未见显著改变，反映短期暴露尚未引发气道重塑。Bronchom各剂量组均有效减轻组织病理学改变。

3.5 微塑料清除证据
FTIR光谱在2914cm^-1和2842cm^-1处的特征峰显示，Bronchom处理组PSMPs信号强度随剂量增加而减弱，200mg/kg及以上剂量组基本消失。这一发现首次为草药促进微塑料清除提供了直接证据。

3.6 体外验证与成分解析
THP-1巨噬细胞实验中，Bronchom(10-100μg/ml)显著抑制PSMPs诱导的TNF-α和IL-6释放。UPLC-QToF-MS鉴定出80种活性成分，包括16种黄酮类、22种生物碱和14种皂苷，其协同作用可能是药效基础。

这项研究系统证实支气管康通过多靶点作用缓解PSMPs呼吸道毒性：在功能层面改善AHR，在细胞层面抑制炎症浸润，在分子层面调控细胞因子网络，并可能通过增强粘膜清除机制减少PSMPs滞留。特别值得注意的是，研究创新性地将FTIR技术应用于微塑料体内清除评估，为环境污染物毒性干预研究提供了新范式。

从转化医学角度看，该研究为应对日益严峻的微塑料健康威胁提供了切实可行的干预策略。Bronchom所含的甘草(Glycyrrhiza glabra)、丁香(Syzygium aromaticum)等植物成分具有悠久的呼吸道疾病治疗历史，其现代药理机制的阐明有助于推动传统医学的现代化应用。未来研究可进一步探索不同聚合物类型微塑料的毒性差异，以及长期暴露下Bronchom对气道重塑的影响，为临床转化奠定更坚实基础。