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为探究空气污染与膜性肾小球肾炎（MGN）关联的因果性及机制，研究人员以 PM2.5为对象，通过细胞、斑马鱼及小鼠实验，发现 PM2.5可上调 miR-192–5p、损伤肾小球，为 MGN 发病机制提供新视角。
在现代社会，空气污染已成为威胁人类健康的重要环境问题。近年来，越来越多的流行病学研究表明，空气中的细颗粒物（PM2.5）与肾脏疾病，尤其是膜性肾小球肾炎（MGN）的发病率升高存在关联。MGN 是成人肾病综合征的常见类型，其特征是肾小球基底膜（GBM）增厚、上皮下免疫复合物沉积和足细胞损伤，约三分之一患者会进展为终末期肾病。然而，PM2.5与 MGN 之间的因果关系及具体致病机制一直不明确，尤其是抗磷脂酶 A2 受体（PLA2R1）抗体产生的诱因、microRNA-192–5p（miR-192–5p）上调及其靶基因肾连蛋白（NPNT）表达下降的触发因素等关键科学问题亟待解决。
为了揭示 PM2.5在 MGN 发病中的作用，复旦大学的研究人员开展了一系列研究。他们通过多学科技术手段，系统分析了上海地区 PM2.5的物理化学特性，并在细胞模型（人足细胞）、斑马鱼和小鼠模型中探究了 PM2.5对肾小球结构和功能的影响，以及相关分子机制。研究结果为阐明 PM2.5诱导 MGN 的病理过程提供了重要实验依据，相关成果发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，利用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散 X 射线光谱（EDX）、X 射线荧光光谱（XRF）、微波等离子体原子发射光谱（MP-AES）、纳米颗粒跟踪分析（NTA）和拉曼光谱等技术，对上海采集的 PM2.5样本进行了全面的物理化学表征，明确了其颗粒大小、元素组成（如钛、硫、碳、铝、钒、镍等重金属）和有机成分（多环芳烃）。其次，通过细胞培养实验，将人足细胞暴露于 PM2.5，运用实时定量 PCR（qPCR）、蛋白质免疫印迹（Western blot）等方法检测相关基因和蛋白表达。再者，利用转基因斑马鱼（Tg (l-fabp:VDBP:eGFP)）模型，观察 PM2.5暴露对斑马鱼幼虫蛋白尿、肾小球超微结构的影响，并结合 RNA 测序（RNA-seq）和基因集富集分析（GSEA）探讨基因表达谱变化。最后，通过小鼠长期吸入暴露实验（12 个月），采用免疫荧光染色、ELISA 等技术分析肺和肾脏组织中的分子变化及肾脏功能指标。
3.1 PM2.5的物理化学特性
通过多种表征技术发现，上海地区 PM2.5颗粒主要集中在 0.1–0.5 μm，含有钛、硫、碳、铝、钒、镍、镉、铅等重金属，以及多环芳烃等有机污染物。纳米颗粒跟踪分析显示其平均粒径约为 150 nm，不同批次样本的元素组成存在差异，反映了交通和季节变化对污染成分的影响。
3.2 PM2.5对人足细胞的影响
体外实验表明，PM2.5可显著上调人足细胞中 miR-192–5p 的表达，同时导致足细胞特异性标志物（如 SYNPO、NPHS1）和 NPNT 的 mRNA 及蛋白表达下降，而 PLA2R1 的表达则显著上调。这提示 PM2.5可能通过调控 miR-192–5p 及其靶基因，破坏足细胞功能。
3.3 PM2.5对斑马鱼的影响
斑马鱼幼虫暴露于 PM2.5后，出现水肿、蛋白尿（通过荧光标记的维生素 D 结合蛋白检测）和肾小球损伤，表现为肾小球基底膜疏松、部分足突融合。qPCR 结果显示，miR-192–5p 在斑马鱼中上调，npnt 下调，pla2r1 上调。RNA-seq 和 GSEA 分析表明，PM2.5暴露诱导了炎症反应、氧化应激相关基因的表达，如肿瘤坏死因子 α（TNF-α）、白细胞介素 - 1β（IL-1β）等。
3.4 PM2.5对小鼠的长期影响
小鼠长期吸入 PM2.5后，肺组织中 miR-192–5p 表达上调，肾脏出现肾小球硬化、足细胞损伤和蛋白尿（尿白蛋白肌酐比值升高），同时肾组织中 NPNT 表达下降。这些结果表明，PM2.5的长期暴露可通过呼吸系统引发系统性效应，导致肾脏损伤。
3.5 炎症和氧化应激通路的作用
RNA-seq 和功能分析显示，PM2.5暴露显著激活了斑马鱼体内的炎症反应、免疫应答和氧化应激相关通路，如 NF-κB 信号通路、NADPH 氧化酶介导的活性氧（ROS）生成等。这些通路的激活可能协同 miR-192–5p 的上调，共同促进肾小球损伤。
本研究通过多模型、多技术整合，首次明确了 PM2.5在 MGN 发病中的因果作用，揭示其通过诱导 miR-192–5p 上调、抑制 NPNT 表达，进而破坏肾小球滤过屏障，并通过激活炎症和氧化应激通路加剧肾脏损伤的新机制。研究结果不仅为 MGN 的环境致病因素提供了直接实验证据，也为开发基于 miR-192–5p 的防治策略（如 miRNA 抑制剂）提供了潜在靶点。此外，研究强调了空气污染对肾脏健康的长期威胁，为制定空气质量标准和公共卫生干预措施提供了重要科学依据。值得注意的是，PM2.5中的重金属（如镍）和多环芳烃可能是关键毒性成分，其具体贡献需进一步深入研究。未来研究可聚焦于 PM2.5成分的分离毒理学分析，以及 miR-192–5p 在跨器官信号传递中的作用，以全面阐明 PM2.5相关肾脏疾病的复杂机制。
