SiO2致大鼠肺纤维化新机制：ROS/Keap1/Nrf2 通路调控 NLRP3 炎性小体

为探究 SiO2诱导 ROS 激活 NLRP3 的机制，研究人员以大鼠为对象，用 SiO2悬液构建硅肺模型，给予 NAC 抑制 ROS。结果发现，抑制 ROS 可剂量依赖性抑制 Keap1/Nrf2 通路、NLRP3 及肺纤维化程度。该研究揭示了 SiO2致肺纤维化的新机制。

　　在地球的地壳中，二氧化硅（SiO₂）广泛存在，并且在众多领域有着大量的商业应用。然而，长期在职业环境中接触高浓度含 SiO₂颗粒的粉尘，却给人们的健康带来了巨大威胁，硅肺就是其中一种严重的职业病。近年来的研究发现，活性氧（ROS）依赖的 NLRP3 炎性小体激活在硅肺发病机制中起着关键作用，可 SiO₂诱导 ROS 激活 NLRP3 的具体机制却一直是个谜。为了揭开这个谜团，深入了解硅肺的发病机制，为防治硅肺提供新的理论依据和潜在治疗靶点，研究人员开展了相关研究，该研究成果发表在《Food and Chemical Toxicology》上。

研究人员采用了多种技术方法来开展研究。他们选用大鼠作为实验动物，通过气管滴注 SiO₂悬液的方式构建硅肺模型，同时设置对照组，以气管滴注磷酸盐缓冲液（PBS）。之后，给予不同剂量（20、40 和 80mg/kg）的 N - 乙酰半胱氨酸（NAC）进行干预，NAC 可以抑制 SiO₂诱导产生的 ROS。实验结束后，采集大鼠的肺样本进行病理观察，收集支气管肺泡灌洗液（BALF）检测 ROS 水平，运用分子生物学技术检测 Keap1/Nrf2 信号通路相关指标（Keap1、Nrf2）以及 NLRP3 炎性小体相关指标（NLRP3、GSDMD）的 mRNA 和蛋白表达水平 。

下面来看看具体的研究结果。

• 肺系数变化：测量大鼠体重和肺重并计算肺系数（肺重（g）/ 体重（g）×100）。结果显示，模型组大鼠的肺系数显著高于对照组。而经过 NAC 干预后，与模型组相比，大鼠肺系数出现不同程度的降低，并且干预剂量越高，肺系数下降越明显。这表明 NAC 干预能够减轻 SiO₂导致的肺部病变程度。
• 信号通路和炎性小体激活情况：研究发现，在硅肺大鼠的肺部，Keap1/Nrf2 信号通路和 NLRP3 炎性小体被激活，同时伴随着 ROS 水平升高。当使用 NAC 抑制 ROS 后，Keap1/Nrf2 信号通路、NLRP3 炎性小体的激活程度以及肺纤维化程度均呈现剂量依赖性的抑制。这说明 ROS 在 SiO₂诱导的肺纤维化过程中起着关键的介导作用，通过抑制 ROS，可以有效减轻肺纤维化。

综合研究结果和讨论部分可知，该研究证实了 SiO₂颗粒可通过 ROS/Keap1/Nrf2 信号通路调控 NLRP3 炎性小体，进而诱导大鼠发生肺纤维化。这一发现为深入理解硅肺的发病机制提供了新的视角，揭示了 ROS 作为关键调控因子在这一过程中的重要作用，为后续开发针对硅肺的靶向治疗策略提供了理论基础。例如，可以针对 ROS/Keap1/Nrf2/NLRP3 这条通路开发药物，抑制相关蛋白的表达或活性，从而减轻肺纤维化程度，改善患者的病情。此外，该研究结果也为其他与氧化应激和炎性反应相关的肺部疾病研究提供了参考，有助于推动整个呼吸系统疾病研究领域的发展，在职业健康防护和肺部疾病治疗方面都有着重要的意义。