ZnCl2 烟雾致急性肺损伤的机制解析与肺表面活性物质囊泡(PSVs)的防治新策略

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Toxicology and Applied Pharmacology 3.3

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  针对军事及消防训练中ZnCl2 烟雾暴露引发的急性肺损伤(ALI)缺乏特异性治疗的难题,研究人员通过构建小鼠模型,探究了肺表面活性物质囊泡(PSVs)的防治效果。研究发现PSVs通过下调TNF-α、IL-6等炎症因子,上调Bcl-2抗凋亡蛋白,显著减轻氧化应激和肺泡屏障损伤,疗效优于布地奈德(BUD)。该研究为ALI的临床干预提供了创新性解决方案。

  

在军事演习和消防训练中,烟雾弹释放的氯化锌(ZnCl2
)烟雾是威胁呼吸健康的隐形杀手。这种含锌化合物会引发急性肺损伤(ALI),导致肺泡塌陷、炎症风暴甚至呼吸衰竭,但具体机制不明,临床仅能依赖机械通气或激素对症治疗。面对这一空白,中国研究人员开展了一项突破性研究,成果发表于《Toxicology and Applied Pharmacology》。

研究团队采用多模态技术手段:通过小鼠ZnCl2
烟雾暴露模型模拟急性损伤,以布地奈德(BUD)为阳性对照,创新性使用牛肺来源的肺表面活性物质囊泡(PSVs)进行气管内预防性给药。结合计算机断层扫描(CT)、三维磁粒子成像(MPI)等动态评估肺功能,并通过电镜观察肺泡超微结构变化。

ZnCl2
烟雾导致严重肺损伤

病理显示烟雾暴露组小鼠肺部呈暗红色伴广泛出血,肺泡结构破坏。而PSVs预处理组肺泡塌陷减少,炎症细胞浸润显著降低,证明PSVs对肺组织具有直接保护作用。

PSVs修复肺泡-血液屏障
电镜发现PSVs能维持肺泡II型上皮细胞(AT II)的板层小体结构,促进表面活性蛋白(SP-B/SP-C)分泌,修复受损的气血屏障。其效果优于BUD,尤其体现在降低肺湿干重比和Evans blue渗出实验。

分子机制解析
PSVs通过双重途径发挥作用:1)抗炎方面,下调肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)等促炎因子;2)抗氧化方面,提升超氧化物歧化酶(SOD)活性,抑制丙二醛(MDA)积累。同时上调抗凋亡蛋白Bcl-2,减少支气管上皮细胞凋亡。

讨论与意义
该研究首次阐明PSVs通过"屏障修复-炎症调控-氧化平衡"多靶点协同作用对抗ZnCl2
烟雾毒性。相较于传统激素BUD,PSVs的天然成分更具生物相容性,且能快速作用于肺泡气液界面。这一发现不仅为ALI提供了新型生物制剂候选,也为其他环境污染物致肺损伤的防治策略开辟了新思路。研究团队特别指出,PSVs中疏水性蛋白SP-B/SP-C与极性脂质的协同效应是治疗关键,这为后续药物优化指明了方向。

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