维生素C通过调控IL-17A/IL-17RA/ACT1信号通路缓解PM2.5诱导的甲状腺损伤与铁死亡

【字体: 时间:2025年08月03日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.1

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  本研究针对PM2.5暴露导致女性甲状腺功能损伤的机制不明且缺乏防护药物的问题,通过体内外实验揭示PM2.5通过激活IL-17A/IL-17RA/ACT1通路诱发甲状腺铁死亡(Ferroptosis),而维生素C(Vc)可显著抑制该通路并改善甲状腺损伤。该研究为环境污染物致甲状腺疾病的防治提供了新靶点,发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》,具有重要临床转化价值。

  

空气污染中的细颗粒物PM2.5已成为全球公共卫生的重大威胁,尤其对内分泌系统的影响备受关注。作为人体最大的内分泌器官,甲状腺调控着生长发育、能量代谢等关键生理过程。然而,PM2.5如何破坏甲状腺功能?其分子机制尚不明确,更缺乏有效的防护手段。流行病学数据显示,女性尤其是孕妇的甲状腺功能更易受PM2.5影响,这提示性别特异性易感性可能与环境-激素互作有关。

为破解这一难题,新乡医学院公共卫生学院环境与职业健康系的研究团队开展了一项创新性研究。他们发现PM2.5会像"隐形杀手"般潜入甲状腺组织,不仅引发炎症风暴,还导致细胞以铁死亡(Ferroptosis)这种新型程序性死亡方式"自杀"。更令人振奋的是,常见的维生素C竟能化身"细胞保镖",通过阻断IL-17A信号通路这条"死亡讯号",有效保护甲状腺细胞。这项突破性成果发表在环境健康领域权威期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》上。

研究人员采用多维度技术路线:通过动态PM2.5暴露系统建立雌性大鼠模型(n=10/组),结合大鼠甲状腺FRTL5细胞系,运用透射电镜观察线粒体超微结构,采用免疫荧光和Western blot检测IL-17A/IL-17RA/ACT1通路蛋白表达,并通过铁离子(Fe2+)、丙二醛(MDA)和活性氧(ROS)测定确认铁死亡特征。

研究结果揭示:

  1. 维生素C改善PM2.5暴露大鼠生理状态

    暴露组大鼠体重和甲状腺/体重比显著降低,而维生素C干预可逆转这些变化,提示其全身性保护作用。

  2. 维生素C缓解甲状腺铁死亡

    电镜显示PM2.5组甲状腺细胞线粒体出现特征性皱缩和嵴消失,伴随GPX4(谷胱甘肽过氧化物酶4)表达下降及Fe2+/MDA/ROS水平升高,维生素C能显著改善这些铁死亡标志物。

  3. 维生素C调控IL-17A通路

    免疫荧光显示PM2.5激活IL-17A/IL-17RA/ACT1信号轴,而维生素C或IL-17A抑制剂Y-320处理均可下调该通路,同时恢复甲状腺激素(TSH/FT3/FT4)水平。

  4. 细胞实验验证保护机制

    在FRTL5细胞模型中,400 μg/mL PM2.5暴露24小时诱导类似损伤,维生素C(50 μmol/L)和Y-320(0.08 μmol/L)均能通过抑制IL-17A通路减轻细胞死亡,划痕实验显示其促进损伤修复。

这项研究首次阐明PM2.5通过IL-17A信号通路诱发甲状腺铁死亡的分子机制,突破性地发现维生素C的甲状腺保护作用与其调控该通路密切相关。这不仅为环境甲状腺疾病的防治提供了新思路——将"营养干预"与"信号通路靶向"相结合,更提示常见抗氧化剂可能在对抗环境污染物方面具有意想不到的"跨界"功效。未来研究可进一步探索维生素C与其他抗氧化剂的协同效应,以及在不同人群(如孕妇)中的个性化应用方案。

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