细究颗粒物大小与化学性质对巨噬细胞免疫毒性的关联：解锁空气污染健康危害新密码

空气污染问题严峻，其中颗粒物（PM）危害大，其免疫毒性研究有限。研究人员以 RAW264.7 和 J774A.1 巨噬细胞为对象，探究不同大小 PM 影响。结果显示 PM4毒性更强，会引发免疫激活等。该研究揭示了 PM 影响免疫系统的机制。

　　在当今社会，空气污染如同笼罩在人们头顶的一片阴霾，时刻威胁着大众的健康。据世界卫生组织统计，每年约有七百万人因空气污染离世，中风、心脏病发作、肺癌、慢性阻塞性肺疾病以及急性呼吸道感染等都是空气污染引发的严重后果。在众多空气污染物中，颗粒物（Particulate Matter，PM）格外引人关注。它身形微小，却蕴含巨大危害，不仅能吸附有害微生物，还极易进入人体，尤其是粒径较小的 PM_2.5，可深入呼吸道和肺部，造成严重损伤。

尽管 PM 对人体健康的威胁已被广泛认知，但目前关于人体对 PM 免疫反应的研究还十分有限，许多分子机制仍是谜团。例如，人们并不清楚巨噬细胞（免疫系统中重要的抗原呈递细胞，是抵御外来颗粒的首道防线）究竟是受 PM 大小的影响更大，还是受其化学组成影响更大，也不知道巨噬细胞在接触 PM 后是否会极化（polarization，细胞在特定条件下向不同功能状态转变的过程）为 M1 或 M2 型，进而引发相关免疫反应。为了揭开这些谜题，研究人员开展了这项极具意义的研究，相关成果发表在《Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology》上。

研究人员主要运用了扫描电子显微镜 - 能量色散 X 射线光谱仪（SEM - EDX）技术，通过该技术观察不同粒径 PM 样本的形态并分析其表面元素组成。同时，使用 MTT 法检测细胞存活率，以此评估 PM 对细胞的毒性作用。

在对不同粒径 PM 的表面表征研究中，SEM 图像显示，PM 颗粒形状不规则，且 PM₄和 PM₁₀的粒径与产品标签一致。进一步通过 EDX 分析其元素组成发现，PM₄相比 PM₁₀含有更多种类的元素，其中多数元素常见于灰尘。

细胞实验结果表明，PM₄对细胞的影响更为严重。它导致细胞数量显著减少，细胞外观也发生明显变化。通过使用二甲基亚砜（DMSO）和磷酸盐缓冲液（PBS）进行的上清液测试显示，PM 粒径对细胞的影响更大。在细胞存活率方面，PM₄在 24 小时和 48 小时时均表现出比 PM₁₀更低的细胞存活率，这表明 PM₄的毒性更强。

在免疫激活反应方面，PM₄诱导产生了更高水平的趋化性和活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）。趋化性意味着巨噬细胞会朝着 PM 颗粒移动，而 ROS 的大量产生则表明细胞内发生了氧化应激反应，这些都体现了更强的免疫激活。

此外，研究还发现两种巨噬细胞系 RAW264.7 和 J774A.1 在接触 PM 后，细胞周期停滞的阶段不同。RAW264.7 细胞停滞在 Sub - G1 期，J774A.1 细胞停滞在 G2/M 期，这可能是由于不同巨噬细胞系的作用机制差异，或者是 PM 复杂的成分触发了多种细胞机制。

综合研究结果和讨论部分可知，该研究揭示了 PM 影响免疫系统的关键机制。PM 通过引发炎症、氧化应激和细胞周期停滞，导致免疫功能障碍。巨噬细胞在接触 PM 后，会因颗粒表面的化学成分发生趋化反应，化学成分越多，对巨噬细胞的吸引力就越大。随后，巨噬细胞将 PM 吞噬进细胞内，并极化为 M1 型巨噬细胞，这一过程伴随着细胞表面特征的改变。这项研究为深入了解空气污染对人体免疫系统的危害提供了重要依据，有助于后续制定更有效的预防和干预措施，保护公众免受空气污染的侵害。同时，研究中所运用的技术和研究思路，也为该领域后续的研究提供了借鉴，推动相关研究不断深入发展，探索更多关于 PM 与人体健康之间的奥秘。