PM2.5 通过ROS/MAPKs通路诱导线粒体功能障碍促进血小板活化及血栓形成的机制研究

针对PM2.5 如何通过氧化应激途径影响血小板功能这一科学问题，复旦大学团队结合人群队列与动物实验，发现PM2.5 通过ROS/MAPKs通路诱导线粒体复合体IV亚基mt-COX1表达下调，导致血小板过度活化并促进血栓形成，为空气污染相关心血管疾病防治提供了新靶点。

　　

空气污染中的细颗粒物PM_2.5
（空气动力学直径≤2.5μm）已被世界卫生组织列为全球公共卫生重大威胁。这些微小颗粒能穿透肺泡进入血液循环，其表面吸附的重金属、多环芳烃等物质可诱发全身性炎症反应。流行病学研究显示，PM_2.5
暴露与心血管疾病（CVDs）风险升高显著相关，但血小板作为血栓形成的关键效应细胞，其与PM_2.5
相互作用的分子机制尚不明确。既往研究多聚焦于凝血因子或血小板数量的变化，而对PM_2.5
如何通过氧化应激途径直接影响血小板功能缺乏深入探索。

为解决这一科学问题，复旦大学公共卫生学院团队在《Environmental Research》发表研究，首次揭示PM_2.5
通过活性氧（ROS）/丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）通路诱导线粒体功能障碍，进而促进血小板活化的分子机制。研究采用创新性的"人群-动物"双模型策略：22名健康志愿者进行为期8天的PM_2.5
动态暴露监测，同步利用上海气象环境动物暴露系统（METAS）构建小鼠模型，结合流式细胞术检测血小板活化标志物（CD62P、PAC-1）、透射电镜观察线粒体超微结构、Seahorse线粒体压力测试及蛋白质组学分析。

PM_2.5
暴露促进人群体内血小板聚集
人群研究发现，志愿者在商业街步行暴露期间PM_2.5
个人暴露浓度（131.30±12.37μg/m³
）较基线升高8.75倍，伴随血小板聚集率显著增加。动物实验证实，PM_2.5
暴露小鼠出现尾静脉血栓形成时间缩短、血小板线粒体嵴结构破坏等表型。

多组学揭示mt-COX1下调机制
蛋白质组学显示PM_2.5
暴露导致血小板线粒体复合体IV关键亚基细胞色素c氧化酶1（mt-COX1）表达下调，伴随ATP合成减少40%。进一步研究发现，PM_2.5
通过诱导NADPH氧化酶（NOX）依赖性ROS爆发，激活p38/JNK MAPKs信号轴，进而抑制mt-COX1转录。

NAC逆转血小板功能障碍
体外实验证实，抗氧化剂N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）处理可降低ROS水平达65%，并逆转PM_2.5
诱导的血小板铺展面积增大、纤维蛋白原结合能力增强等活化表型，证实氧化应激的核心调控作用。

该研究创新性阐明PM_2.5
通过"ROS-MAPKs-线粒体功能障碍"级联反应促进血栓形成的分子机制，为防治空气污染相关心血管事件提供了理论依据。作者建议将血小板mt-COX1表达水平作为PM_2.5
心血管毒性的新型生物标志物，并提示靶向抗氧化治疗可能成为高危人群的干预策略。研究首次建立PM_2.5
暴露与血小板线粒体功能损伤的直接因果关系，对理解环境因素诱发血栓性疾病的病理生理过程具有重要启示。