综述：颗粒物与纤维激活NLRP3炎症小体：对人类危害评估的启示

《Archives of Toxicology》：NLRP3 inflammasome activation by particles and fibers: implications for human hazard assessment

　　

核苷酸结合寡聚化结构域（NOD）、富亮氨酸重复序列（LRR）和含吡啶结构域蛋白3（NLRP3）炎症小体已被证实参与职业性、膳食及环境颗粒物暴露后不良效应的显现。本综述总结了颗粒物与纤维在体外和体内激活NLRP3炎症小体的现有认知，概述了主要激活机制，并探讨了其与人类疾病的关联。尽管NLRP3激活与疾病发展之间的关联对于石棉和石英等职业性矿物粉尘暴露已得到充分确立，但低水平环境颗粒物污染物（如微塑料和纳米塑料、沙漠粉尘或新型纳米复合材料）的健康效应仍有待揭示。基于对研究充分和新兴颗粒物的综合文献分析，研究人员强调在新颗粒材料的危害评估中检测NLRP3激活具有重要意义。

引言

NLRP3炎症小体是位于细胞质中的多蛋白复合物，属于先天性免疫系统的组成部分，主要存在于免疫细胞中，在矿物粉尘和纤维的毒理学效应中发挥重要作用，慢性激活可导致人类疾病。炎症小体概念最初由Jürg Tschopp及其同事提出，描述能够激活caspase-1的多蛋白复合物，导致前体白细胞介素-1β（pro-IL-1β）裂解。NLRP3因其对病原体、颗粒物和环境污染物等多种刺激物的响应性而备受关注。NLRP3激活的主要后果是释放促炎细胞因子IL-1β和IL-18，这是多种免疫反应的重要早期介质。NLRP3激活通常需要两个步骤：（i）炎症小体启动和（ii）炎症小体后续激活。启动步骤通过核因子κB（NF-κB）诱导非活性NLRP3蛋白以及pro-IL-1β和pro-IL-18的产生。NF-κB可被危险相关分子模式（DAMPs，如细胞外三磷酸腺苷（ATP））或病原体相关分子模式（PAMPs，如脂多糖（LPS））通过模式识别受体（PRRs）如Toll样受体4（TLR4）激活。肿瘤坏死因子（TNF）和IL-1β等细胞因子也能通过NF-κB激活启动NLRP3炎症小体。

激活步骤可由多种不同刺激物诱导，包括细胞外ATP、细菌毒素尼日利亚菌素、结晶型二氧化硅（SiO₂）和石棉等矿物粉尘，以及纳米二氧化钛（n-TiO₂）或纳米无定形二氧化硅（n-SiO₂）等纳米颗粒。这些事件包括溶酶体破裂导致组织蛋白酶B释放和钾离子（K⁺）外流、线粒体损伤导致活性氧（ROS）产生，以及由硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）从硫氧还蛋白（TRX）解离介导的内质网应激。激活时，NLRP3单位寡聚化，其吡啶结构域招募凋亡相关斑点样蛋白（ASC），后者进而招募前体caspase-1（pro-caspase-1）。pro-caspase-1自催化裂解后形成活性caspase-1，能够裂解其底物pro-IL-1β和pro-IL-18，导致成熟的IL-1β和IL-18释放到细胞外环境，可通过外泌体、微囊泡释放，或在细胞发生焦亡后终末释放。

焦亡是由caspase-1裂解Gasdermin D（GSDMD）介导的特异性细胞死亡类型，GSDMD在细胞膜上形成孔洞，最终导致细胞裂解。释放的促炎细胞因子IL-1β和IL-18诱导后续的自分泌和旁分泌级联反应，促进周围组织进一步炎症，如NF-κB通路和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联，导致额外的促炎细胞因子（IL-6和TNF-α）和趋化因子（IL-8）释放以吸引免疫细胞，或激活环氧合酶2（COX2）及随后前列腺素产生。前列腺素参与调节组织炎症的经典征象，包括血管扩张、疼痛和发热。

职业性粉尘、纤维和颗粒物对NLRP3的激活

大量体内外研究表明，颗粒物暴露后的不良反应（包括免疫性疾病的发展）涉及NLRP3炎症小体通路的激活。NLRP3炎症小体的激活对职业性吸入毒理学中的"三大"物质——结晶型硅尘（石英和方石英）、石棉纤维和煤矿粉尘——已进行了广泛研究。对于这些颗粒和纤维类型，NLRP3激活与肺部疾病之间的关联已得到充分确立。

结晶型硅颗粒在多种体内外模型中被证明在细胞摄取后破坏溶酶体稳定性，导致溶酶体成分释放到细胞质中，结合表面产生的ROS，引起NLRP3激活并最终导致IL-1β释放。由于粒径小，石英粉尘能够深入肺部，加之不溶性和清除有限，导致肺部持续炎症，最终引起矽肺，这是一种纤维化肺疾病，也是全球最重要的职业性疾病之一。

石棉纤维在多种巨噬细胞模型中被证明可引起挫败性吞噬作用，导致NADPH依赖性ROS产生、组织蛋白酶B释放、NLRP3和caspase-1激活，最终分泌IL-1β。挫败性吞噬作用描述免疫细胞无法完全吞噬长而坚硬的纤维，导致吞噬体和细胞膜机械损伤。与矽肺类似，石棉肺是由过量吸入石棉纤维引起的职业性肺疾病，导致肺间质纤维化，这是肺癌的明确前驱病变。

煤矿粉尘能够在肺部产生细胞内ROS，引起NLRP3激活，导致caspase-1激活和IL-1β释放，可能引起煤工尘肺（"黑肺病"），其特征为肺组织严重纤维化和呼吸功能受损。

对于TiO₂这一在医学、涂料、化妆品和食品工业中重要的纳米材料，在多种体外和体内模型暴露后，NLRP3级联的每个关键步骤均被观察到，包括颗粒细胞内积累、ROS产生、NLRP3相关基因上调、caspase-1裂解以及IL-1β的裂解和分泌。值得注意的是，TiO₂存在不同的晶型，如金红石、锐钛矿或板钛矿，这些晶型影响NLRP3激活潜力。食品级TiO₂（E171）是广泛用于食品添加剂的微纳米颗粒混合物，尽管其被细胞内化并能产生ROS，但除仅使用纳米TiO₂的研究外，文献中尚无明确的NLRP3激活证据。

单钠尿酸盐（MSU）晶体是研究颗粒诱导NLRP3激活的常用阳性对照，被证明可被细胞内化、破坏溶酶体、引起线粒体损伤、ROS和K⁺外流，最终导致NLRP3激活及后续IL-1β和IL-18释放。MSU晶体是内源性形成的颗粒，由肾脏和肠道尿酸排泄不足所致，是痛风关节炎症的病因。其他能够激活NLRP3的内源性颗粒包括钙焦磷酸盐（CPP）晶体，参与钙焦磷酸盐沉积病（假性痛风）。

对于职业环境中的多种其他颗粒类型，如炭黑、柴油尾气或飞灰等环境颗粒，以及合成无定形二氧化硅、碳纳米管、银纳米颗粒、明矾或各种金属氧化物等工程纳米材料，大量体内外研究已证明其NLRP3激活潜力。环境颗粒物（PM2.5）是能够因小粒径（≤2.5 μm）深入肺部的空气污染物，是人为和非人为固体颗粒及脂滴的混合物，也被证明可通过NLRP3通路触发肺部炎症。另一方面，撒哈拉沙漠环境尘等新识别的潜在危害研究较少，这些颗粒在巨噬细胞样细胞中显示出caspase-1和NLRP3炎症小体依赖性IL-1β分泌。沙漠粉尘暴露与慢性呼吸和心血管发病率相关，长期暴露与尘肺相关。火山灰是另一种非人为粉尘混合物，被证明可激活NLRP3炎症小体，其激活特性与其大量存在的方石英（高温下形成的特定结晶型SiO₂）相关。

颗粒物和纤维触发NLRP3激活的机制

NLRP3炎症小体可被多种不同刺激物激活，如细菌毒素、ROS或细胞应激，由表面受体或细胞内传感器蛋白检测。对于颗粒物，几个主要事件导致NLRP3炎症小体激活。对于大多数颗粒，级联中的第一个事件是细胞的摄取和内在化，通常是巨噬细胞、中性粒细胞或树突状细胞等特化免疫细胞。根据颗粒大小，特定摄取机制（如吞噬作用、巨胞饮作用或某种内吞作用）可能更受偏好。通过这些途径摄取的颗粒最终进入溶酶体，溶酶体是用于消化和破坏内吞病原体或其他外来物的细胞结构，通过酸化、酶降解和ROS产生实现。特定颗粒性质，如结晶性导致的锋利边缘或高表面反应性，可破裂溶酶体，导致溶酶体酶释放到细胞质中，从而激活NLRP3炎症小体。溶酶体破裂本身即使无颗粒存在也足以激活NLRP3炎症小体。值得注意的是，某些工程纳米材料如石墨烯似乎可通过TLR激活NLRP3，无需细胞摄取和内在化。

对于表面胺修饰的颗粒，它们是强效的NLRP3激活剂，另一种潜在机制即"质子海绵"假说被提出。该假说最初用于解释阳离子药物载体逃离溶酶体的现象。溶酶体摄取后，胺修饰颗粒可能通过胺基（-NH₂到-NH₃⁺）吸收质子而阻碍溶酶体酸化，导致更多质子被泵入溶酶体，引起反离子和水随之进入，最终可能导致溶酶体肿胀和破裂，通过组织蛋白酶B释放激活NLRP3炎症小体。尽管仍存在较大争议，质子海绵假说至少部分解释了胺修饰聚苯乙烯颗粒的强NLRP3激活潜力，此前已报道其溶酶体破裂，尽管其不具有结晶结构。

特定类型颗粒激活NLRP3的另一种机制是其表面产生ROS。主要是金属和金属氧化物，以及作为NLRP3激活剂的硅基颗粒，已被证明通过其反应性表面产生ROS。例如，石英颗粒由于断裂过程中硅-氧键的均裂而在表面承载自由基，能够在水悬浮液中产生H₂O₂、HO·和其他ROS。由过渡金属（如铁、铜、钴等）组成或含有过渡金属的纳米颗粒可通过芬顿和类芬顿反应产生ROS。对于煤矿粉尘，煤中的铁成分被建议是通过ROS产生引起肺部炎症的主要活性剂，而非煤尘颗粒本身。类似地，石棉中的铁含量与ROS产生相关，促进石棉纤维的毒性。有趣的是，对于利比闪石（一种类似石棉的矿物纤维混合物），额外的铁负载与减弱的炎症小体反应相关，可能通过改变纤维反应性和NLRP3上游信号抑制。

通过NADPH氧化酶（NOX2）依赖性呼吸爆发产生ROS是纤维（如石棉和碳纳米管）的主要机制。NOX2的生理功能是在吞噬体中产生超氧化物以破坏微生物病原体。颗粒相关NOX2激活似乎是纤维形状特异性的，因为在碳纳米管挫败性吞噬过程中观察到质膜上NOX2簇数量增加，而银纳米颗粒、炭黑或TiO₂尽管具有吞噬溶酶体定位且是公认的NLRP3激活剂，却未观察到NOX2激活。纤维诱导的 prolonged NOX2激活产生细胞内ROS，触发NLRP3炎症小体激活。纤维通过该途径触发NLRP3激活的能力 heavily 取决于其刚性、长度和长径比。

颗粒表面可携带促进NLRP3炎症小体启动或激活的PAMPs。环境PM2.5和沙漠粉尘被发现含有细菌LPS和β-葡聚糖。热灭活这些PAMPs后，触发NLRP3依赖性IL-1β分泌的能力显著降低。此外，内毒素中和剂多粘菌素B被证明可减弱IL-1β分泌，TLR2和TLR4参与了介导对环境PM2.5的IL-1β分泌反应。

总之，破裂溶酶体的能力、表面产生ROS的潜力、纤维样性质以及吸附的PAMPs似乎是颗粒通过NLRP3启动和激活的主要驱动因素。

人类证据

关于颗粒物在人类中激活NLRP3的直接证据有限，大多数可用数据来自职业环境中的流行病学研究。尽管多种颗粒物对人类健康的危害已得到充分确立，但仅有有限研究指向NLRP3在发病机制中的涉及，主要通过血液中IL-1β水平的测量。瑞典铸造厂工人暴露于高浓度可吸入粉尘，其IL-1β/IL-18血浆水平和caspase-1激活与暴露水平相关。暴露于纳米级炭黑的工人与对照组相比，血清中包括IL-1β在内的促炎细胞因子水平显著升高，提示NLRP3参与了对吸入颗粒的不良反应。俄罗斯一家大型制造公司的职业性多壁碳纳米管暴露与工人血清和痰液中IL-1β浓度显著升高相关。土耳其患有尘肺或进行性大块纤维化的煤矿工人血清和支气管肺泡灌洗样本中IL-1β浓度升高。此外，从煤工尘肺患者收集的肺泡巨噬细胞显示出比健康对照更高的自发性IL-1分泌水平。这些发现与各自体外研究中观察到的颗粒NLRP3激活效应良好相关。

其他研究显示了特定NLRP3多态性与疾病发作之间的相关性，例如，某些NLRP3多态性在职业性暴露于石棉纤维的工人中与降低或增加的尘肺风险相关，取决于多态性。此外，在中国人群中携带特定NLRP3多态性的煤矿工人观察到增加的尘肺风险。然而，作者未指明该多态性可能对NLRP3活性有何影响，而NLRP3活性增加的多态性最可能导致更高的疾病发生几率。

与颗粒暴露相关的免疫疾病通过NLRP3炎症小体通路

作为先天性免疫系统的机制，炎症在防御入侵病原体中起重要作用。然而，持续的颗粒诱导炎症可导致免疫性疾病的发展。这主要在肺部有描述，因为矽肺、石棉肺和煤工尘肺等疾病直接与各自的职业暴露相关。长期暴露和吸入颗粒的积累导致肺部持续炎症反应，最终引起纤维化。肺组织中进展的纤维化生成损害气体交换并使呼吸困难。此外，尘肺等肺部疾病已被证明是肺癌的危险因素。

这些与颗粒暴露相关的肺部疾病在动物模型中被证明与NLRP3炎症小体激活相关。在这些研究中，NLRP3的参与甚至必要性通常通过将NLRP3特异性标志物与疾病评分相关联，或通过NLRP3抑制、敲低或敲除预防或改善疾病发作或进展来证明。早期啮齿动物研究表明，Nlrp3^-/-小鼠在鼻内滴注暴露于结晶型二氧化硅或9天吸入石棉后炎症参数降低，确立了NLRP3在矽肺和石棉肺发病机制中的明确作用。其他研究表明，Wistar大鼠单次滴注暴露于结晶型二氧化硅诱导了与caspase-1和IL-1β免疫组织化学评分良好相关的矽肺时间依赖性标志物。Nlrp3^-/-和Casp1^-/-小鼠在石棉暴露后显示出比野生型动物减少的腹壁和腹膜下间皮层增厚。腹壁和腹膜下间皮层增厚是石棉暴露后瘢痕组织形成的后果。碳黑纳米颗粒诱导Sprague-Dawley大鼠肺纤维化，这部分可通过叉头转录因子O（FOXO）3a抑制介导的NLRP3抑制来拯救，FOXO3a是一种最近被发现促进Nlrp3转录的转录因子，类似于NF-κB。此外，NLRP3炎症小体已被证明对C57BL/6小鼠慢性阻塞性肺疾病（COPD）的发展至关重要。有趣的是，PM2.5通过NLRP3相关机制如IL-1β和IL-18表达诱导ICR小鼠COPD标志物，提示通过PM2.5的NLRP3激活有助于COPD发展。PM2.5与COPD之间的合理联系在更早的流行病学研究中已得到支持。此外，小鼠吸入暴露于PM2.5后转化生长因子（TGF）-β的产生与巨噬细胞中IL-1β释放良好相关，提示NLRP3激活与PM2.5介导的肺纤维化进展之间存在联系。这也得到更早研究的支持，显示结晶型二氧化硅情况下NLRP3激活与肺纤维化之间的联系。

一项关注食品级TiO₂颗粒（E171）肠道效应的动物研究发现，其加重了预先存在的结肠炎（一种位于结肠的炎症性肠病），这在Nlrp3敲除小鼠中未观察到。然而，在健康动物中，慢性TiO₂暴露未导致IL-1β或IL-18水平增加，提示NLRP3在健康小鼠中未被直接激活。由于预先存在肠道炎症而增加对潜在毒物的敏感性似乎是毒理学中的常见现象。

首个被发现与颗粒通过NLRP3激活相关的疾病是痛风，一种疼痛性关节炎。尽管它与外源性颗粒暴露无关，但它是通过颗粒NLRP3激活研究最充分的例子之一，首次揭示了炎症小体在疾病发病机制中的关键作用。在痛风中，尿酸过量或排泄不足导致单钠尿酸盐（MSU）晶体在外周关节（典型为大脚趾）沉积。这些MSU晶体引起关节炎症和疼痛。在痛风模型中，MSU晶体被注射到膝关节，通过中性粒细胞浸润引起疼痛和炎症。在Nlrp3^-/-、Asc^-/-和Casp1^-/-小鼠中，所有炎症参数和伤害感受与野生型动物相比显著降低，指向NLRP3在痛风发作和进展中的关键作用。

其他内源性颗粒也通过NLRP3炎症小体通路引起疾病，但超出本工作范围，包括阿尔茨海默病（其中淀粉样蛋白聚集体类似颗粒激活NLRP3）、动脉粥样硬化（与胆固醇晶体通过NLRP3激活相关）以及由于肾脏MSU晶体形成导致的肾脏疾病。

NLRP3激活作为颗粒危害评估的生物传感器工具

基于颗粒诱导NLRP3激活与不良健康结局（包括潜在疾病发展）之间已确立的联系，NLRP3激活为颗粒危害评估提供了基于机制读出。因此，它可应用于早期材料筛选、监管危害识别和材料类别内的分级。先前研究使用了简单的体外筛选工具，采用骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）、NR8383或THP-1细胞等免疫细胞，基于IL-1β分泌量值对纳米材料面板进行危害分级。然而，当NLRP3读数与决定体内持续性和结果的颗粒特征整合时，解释力最强，而非单独使用。在此情境下，生物持久性（主要与溶解度相关）往往是一个关键区分因素，因为快速溶解材料的短暂体外信号可能无法转化为持续肺负荷，而难溶和生物持久材料更可能驱动慢性炎症和纤维化。

尽管体外IL-1β分泌是NLRP3激活的有用定性指标，但IL-1β分泌量值在不同研究比较时并不总是与颗粒类型的固有害性相关。虽然需要仔细选择应用模型和暴露策略，但仅凭IL-1β效应水平只允许在同一体外模型内进行危害分级。在非常简化的方法中，研究人员此前比较了THP-1来源巨噬细胞中的IL-1β分泌与暴露于两种不同类型碳纳米管的小鼠研究结果。在两个研究中，更长、更刚性的纳米管显示出更强的促炎效应。

除NLRP3炎症小体外， Insights），其他炎症小体如NLRP1、NLRC4和AIM2也能诱导caspase-1激活和IL-1β分泌。然而，这些炎症小体主要参与与病原体相关的反应，据研究人员所知，尚未被观察到被颗粒激活。尽管如此，颗粒表面存在的生物活性成分（病毒/细菌）可能引起与实际颗粒相关机制不直接相关的炎症小体激活，例如通过与PRRs相互作用。然而，大量数据表明，在颗粒暴露情况下，IL-1β分泌是NLRP3激活的可靠生物标志物， especially 当在包括NLRP3敲除或抑制剂作为机制验证的实验设置中使用时。

对于实际筛选，建议包括良好表征的参比颗粒并验证NLRP3依赖性，以避免IL-1β和IL-18信号被错误归因于非炎症小体效应。有用的方法是包括类别匹配的基准颗粒对照以确认颗粒处理和相关上游通路。对于颗粒类型材料，可包括MSU晶体或结晶型二氧化硅参考；对于高长径比材料，长而坚硬的碳纳米管可作为石棉样参考用于挫败性吞噬作用类型通路。此外，可包括非颗粒性NLRP3激活剂（如ATP或尼日利亚菌素）作为通路能力阳性对照，因其对分散或递送伪影较不敏感。

在比较材料时，考虑体外递送剂量至关重要，因为除非考虑递送剂量，否则基于IL-1β和IL-18分泌的比较分级是不可靠的。当材料间团聚、沉降动力学或有效密度不同时，这一点尤为相关。因此，建议至少报告面积归一化剂量（μg cm^-2），可行时报告递送剂量估计值，并辅以表面积或颗粒数，当对材料类别有信息价值时。

从实际角度，进一步建议测试剂量依赖性，并将炎症小体读数与并行细胞毒性和分析干扰检查一起解释。最高浓度理想选择为避免非特异性裂解同时保持可解释读数的最高剂量，铭记某些细胞死亡类型如焦亡可能与炎症小体激活有机制关联。由于微生物配体可主导启动，建议控制内毒素或其他PAMP污染。

新兴污染物、新型材料和未受管制天然颗粒的NLRP3激活潜力

随着环境污染的增加以及纳米技术领域的持续发展，存在大量可能导致人类暴露的新兴人为颗粒来源。这些来源包括最终进入食品和饮用水的环境微塑料和纳米塑料颗粒，用作食品添加剂或家具和纺织品涂层的新型工程纳米材料（ENMs），以及纳米医学领域的颗粒药物载体。然而，也仍存在研究不足的自然颗粒，其人类风险评估不完整或缺乏明确监管框架，如沙漠粉尘或野火衍生颗粒。

微塑料和纳米塑料颗粒通过环境中塑料废物的脆化和磨损释放，已污染了相当比例的食品和饮用水。由于聚合物、形状和尺寸的巨大差异，微塑料和纳米塑料仅代表大量不同类型颗粒的 umbrella term。此前，研究人员研究了选定类型微塑料和纳米塑料在巨噬细胞样细胞中的NLRP3激活潜力，但未发现NLRP3激活的证据。氨基修饰聚苯乙烯颗粒是例外，在另一研究中已显示出强IL-1β释放和明确的NLRP3激活标志。然而，氨基修饰聚苯乙烯极不可能从环境塑料废物中形成，因此不是微塑料和纳米塑料的实际代表。有趣的是，多项研究报告了动物研究中聚苯乙烯颗粒的NLRP3激活，主要在不太现实的超高暴露浓度下，这在可比拟的体外研究中未得到反映。这些高浓度可能通过非颗粒固有能力的方式（如胃肠道机械损伤导致全身炎症）在动物中引起全身NLRP3激活。

新型ENMs，有时称为先进材料，如核壳材料或纳米复合材料，因其改善材料性能、在单一颗粒中结合多种材料性能或拥有有益应用的全新性能而受到更多关注，如工业制造、食品包装中的抗菌潜力或生物医学。随着每年提交的ENM专利数量惊人，纳米技术工业和相关市场预计未来将快速增长。在此背景下，安全且可持续设计理念（SSbD）正获得普及，包括在材料开发过程中进行毒性测试，如新型绝缘材料。该理念也可应用于新型塑料产品，同时测试真实场景的微塑料和纳米塑料颗粒。利用颗粒独特药代动力学进行靶向药物递送的纳米颗粒理念已导致大量FDA批准的纳米载体，包括聚合物、结晶和金属基颗粒。正如Wang等所确立，有几个关键结构-活性关系（SARs）决定ENMs的NLRP3激活潜力和因此的危害性，如碳纳米管的表面反应性、纳米棒或纳米线的高长径比、稀土氧化物ENMs的生物转化，或硅基ENMs表面硅醇基的密度。了解这些SARs对于旨在更安全设计新型ENMs至关重要。尽管如此，新型ENMs在患者和消费者产品中的大规模生产或应用仍将需要职业安全和消费者安全背景下的毒理学危害评估，尤其是当这些新材料基于已知NLRP3激活剂如TiO₂或SiO₂时。

纤维素纳米晶体是新型ENMs的一个良好例子，是一种特征为在许多工业部门中具有多功能适用性的纤维状材料。自2010年代初获得关注以来，某些类型的纤维素纳米晶体已被证明能够在体外激活NLRP3炎症小体，同时在吸入后体内引起炎症（包括IL-1β分泌）和肺纤维化早期迹象，尽管通常不如石棉或多壁碳纳米管明显。

关于未受管制的自然颗粒，研究人员此前评估了THP-1细胞暴露于撒哈拉沙尘事件期间收集的PM2.5和PM10样本后的IL-1β释放，与参考期间样本进行比较。当前空气质量法规不要求当局因沙漠粉尘事件导致PM阈值超标而采取行动。沙尘事件期间收集的颗粒比参考期间收集的颗粒显示出更高的固有效应潜力，表明输送的沙漠粉尘可增强当地PM的炎症潜力。这与流行病学研究报道的沙漠粉尘暴露增加呼吸发病率和死亡率一致。

总结与结论

尤其对于与工作相关的颗粒暴露，NLRP3炎症小体激活与疾病发展之间的明确联系已在多个层面得到证实，从报告颗粒暴露后IL-1β释放的体外实验，到显示免疫细胞浸润和肺部炎症及纤维化的广泛体内研究。基于颗粒通过NLRP3激活与疾病发展之间这一已确立的联系，研究人员鼓励在简单体外模型中检测NLRP3激活，作为评估新型颗粒材料（如纳米复合材料或核壳纳米颗粒）以及新兴环境颗粒污染物（如微塑料和纳米塑料）潜在危害的第一步。此外，研究人员鼓励扩展环境PM筛选策略（PM2.5、PM1、超细颗粒），并将这些数据与流行病学研究结合解释。