聚苯乙烯纳米塑料通过EGFR/ERK依赖性肺上皮屏障功能障碍加剧屋尘螨诱导的过敏性气道炎症

本研究针对大气微纳米塑料(MNPs)加剧哮喘的机制难题，通过建立屋尘螨(HDM)致敏的小鼠模型和体外肺上皮细胞实验，首次揭示聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)通过激活EGFR/ERK通路破坏肺上皮屏障，促进Th2型炎症反应。该发现为阐释环境污染物与呼吸道疾病的关联提供了分子靶点，发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》。

　　

随着塑料污染日益严重，空气中漂浮的微纳米塑料(MNPs)已成为全球健康隐患。这些直径小于5微米的颗粒可直达肺泡，但对其呼吸道危害的认知仍存在巨大空白。尤其令人担忧的是，哮喘患者可能因MNPs暴露面临病情加重的风险，然而相关机制研究几乎空白。在此背景下，复旦大学附属儿童医院的研究团队通过创新性实验设计，首次阐明聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)如何通过分子信号通路"撬开"肺部的保护屏障，为环境污染物与呼吸道疾病关联提供了关键证据，相关成果发表于环境健康领域权威期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》。

研究采用多维度技术体系：建立HDM致敏的C57BL/6小鼠哮喘模型，结合50 μg PS-NPs气道暴露；运用IVIS活体成像追踪荧光标记PS-NPs的肺部沉积；通过RNA-seq筛选差异基因通路；采用EGFR抑制剂AG1478进行功能验证；借助流式细胞术分析BALF炎症细胞亚群；采用Transwell模型评估上皮通透性。

【PS-NPs暴露 aggravates HDM-induced allergic airway inflammation】
组织病理显示PS-NPs与HDM共暴露组出现显著的气道炎症浸润和杯状细胞增生，BALF中嗜酸性粒细胞数量较单独HDM组增加2.3倍(p<0.01)，IL-4和IL-13水平分别升高68%和54%。值得注意的是，仅PS-NPs暴露未诱发明显炎症，提示其作为"疾病放大器"而非独立致病因子。

【PS-NPs are predominantly deposited in the alveolar region】
活体荧光成像揭示PS-NPs主要沉积于肺泡区，且在HDM致敏小鼠中滞留量增加42%(p<0.05)。共聚焦显微镜显示肺泡上皮紧密连接蛋白ZO-1表达量下降至对照组的31%，而气道区域未见显著差异，说明PS-NPs的毒性存在解剖位点特异性。

【EGFR/ERK介导的屏障破坏机制】
RNA-seq分析发现PS-NPs处理后的MLE-12细胞中EGFR通路基因显著富集。实验证实PS-NPs剂量依赖性上调双调蛋白(AREG)表达，诱导EGFR和ERK1/2磷酸化水平升高3.8倍。使用1 μM AG1478预处理可恢复70%的跨上皮电阻值，Western blot显示occludin蛋白表达量回升至对照组的89%。

【临床转化价值】
在动物模型中，EGFR抑制剂AG1478(1 mg/kg)使HDM+PS-NPs组的气道阻力下降39%，血清IgE降低52%，证实靶向干预该通路可缓解病情。研究创新性提出"二次打击"假说：HDM致敏首先削弱上皮屏障，PS-NPs随后通过EGFR/ERK通路扩大屏障缺陷，形成恶性循环。

这项研究首次建立PS-NPs暴露剂量与哮喘加重的量效关系，为制定环境污染物安全阈值提供依据。发现的EGFR/ERK分子开关，不仅解释MNPs的毒性本质，更为开发新型气道屏障保护剂指明方向。研究者特别指出，未来需开展人群队列研究验证PS-NPs暴露与哮喘急性发作的临床相关性，并探索其他环境污染物(如柴油颗粒DEP)的协同效应。该成果对理解"环境-基因"交互作用在慢性气道疾病中的角色具有里程碑意义。