高ω-3脂肪酸小鼠模型中吸入性有机粉尘暴露诱导的免疫细胞谱系重塑及性别依赖性单核细胞优势反应

本研究针对农业粉尘暴露引发的慢性呼吸道疾病风险，通过建立Fat-1转基因小鼠模型（内源性ω-3脂肪酸升高），结合14色光谱流式细胞术系统解析了14天重复有机粉尘暴露（ODE）后支气管肺泡腔与肺组织的免疫表型变化。研究发现Fat-1小鼠呈现单核细胞优势应答模式，且存在显著的性别差异：雌性在肺组织中单核细胞浸润更显著，而雄性在气道中反应更强。该研究首次揭示了ω-3脂肪酸代谢通过调控单核细胞亚群（Ly6Chi/Ly6Cmid）分布促进炎症"加载期"的免疫重塑，为靶向SPMs（特异性促消退介质）的呼吸疾病干预策略提供新见解。论文发表于《Lipids in Health and Disease》。

　　

粉尘与炎症的博弈：ω-3脂肪酸如何重塑肺部防御战线
农业工作者长期暴露于有机粉尘环境，其慢性阻塞性肺病（COPD）发病率是普通人群的两倍。传统抗炎疗法仅能缓解症状，无法促进组织修复。问题的核心在于：持续吸入的粉尘颗粒使肺部陷入"慢性炎症-组织损伤"的恶性循环，而人体内ω-6与ω-3多不饱和脂肪酸（PUFAs）比例失衡（现代饮食达24:1）更会加剧炎症反应。科罗拉多州立大学与内布拉斯加大学医学中心的Tara M. Nordgren团队独辟蹊径，利用能自主转化ω-6为ω-3脂肪酸的Fat-1转基因小鼠，揭示了脂肪酸平衡对粉尘性肺炎症调控的新机制。

研究采用三大关键技术：17标记14色光谱流式细胞术全面解析免疫细胞亚群、纳米字符串（NanoString）靶向RNA检测肺组织741个髓系免疫相关基因、标准化病理评分系统定量组织损伤。通过3周14次鼻内滴注12.5%猪场粉尘提取物建立慢性暴露模型，5小时后采集支气管肺泡灌洗液（BALF）和肺组织进行多维度分析。

免疫细胞谱系的重构地图
光谱流式数据显示，Fat-1小鼠基线状态即呈现独特免疫特征：较野生型（WT）减少26%中性粒细胞，增加单核细胞/巨噬细胞比例。粉尘暴露后，所有小鼠出现典型中性粒细胞浸润，但Fat-1组显著增加中间型单核细胞（Ly6C^mid）占比（p<0.001）。引人注目的是性别分化：雌性Fat-1小鼠肺组织单核细胞计数较雄性高3倍，而雄性在气道中单核细胞应答更强。

基因层面的脂肪酸魔法
纳米字符串分析发现，ODE雄性Fat-1小鼠特异性上调脂代谢基因（Alox15、Elovl6）和趋化因子受体（Ccr3），雌性则下调清道夫受体Marco。这与流式结果相互印证：雄性气道中CCR3配体CX3CL1水平显著升高（p<0.01），而雌性MCP-1（单核细胞趋化蛋白-1）分泌更旺盛。

病理与功能的解耦现象
尽管组织病理评分显示两组小鼠均出现同等程度的肺泡炎和支气管周围免疫细胞浸润，Fat-1组却展现出更强的免疫调控潜力。其肺组织中ILC2（2型固有淋巴样细胞）和NCR^-ILC3亚群扩增，提示ω-3脂肪酸可能通过淋巴样细胞-单核细胞crosstalk（交互对话）促进微环境重塑。

这项研究首次绘制了ω-3脂肪酸调控粉尘性肺炎症的全景细胞图谱，突破性地发现：

1. 单核细胞亚群（而非传统认知的中性粒细胞）是Fat-1表型的核心效应细胞
2. 性别差异显著影响免疫应答区位分布（雌性主攻肺实质，雄性主导气道）
3. 中间型单核细胞（Ly6C^mid）可能是连接炎症加载与消退的关键枢纽

该成果为开发时空特异性SPMs疗法提供理论依据，提示未来临床干预需考虑性别差异。特别是针对农业从业者等高风险人群，通过膳食调节ω-3脂肪酸比例或靶向单核细胞亚群，可能成为阻断"粉尘-炎症-纤维化"恶性循环的新策略。研究也警示：当前以中性粒细胞为靶点的抗炎方案可能需要重新评估，而光谱流式细胞术为复杂环境暴露研究提供了强有力的解析工具。