F-53B通过IL1R1介导的NLRP3炎症小体激活驱动胎盘炎症:来自流行病学和实验室实验的证据

《Journal of Hazardous Materials》:F-53B Drives Placental Inflammation via an IL1R1-Mediated NLRP3 Inflammasome Activation: Evidence from epidemiology and a laboratory experiment

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月08日 来源:Journal of Hazardous Materials 10.6

编辑推荐:

   摘要我们之前的研究表明,妊娠期接触氯化多氟乙醚磺酸盐(F-53B)通过激活NLRP3炎症小体诱导胎盘炎症,但主要分子靶点尚不清楚。本研究探讨了白介素-1受体1型(IL1R1)是否作为F-53B诱导的胎盘炎症的关键靶点。在这项来自沈阳出生队列78名参与者的探索性研究中,脐带血清

  

摘要

我们之前的研究表明,妊娠期接触氯化多氟乙醚磺酸盐(F-53B)通过激活NLRP3炎症小体诱导胎盘炎症,但主要分子靶点尚不清楚。本研究探讨了白介素-1受体1型(IL1R1)是否作为F-53B诱导的胎盘炎症的关键靶点。在这项来自沈阳出生队列78名参与者的探索性研究中,脐带血清F-53B与胎盘mRNA表达的IL1B(r = 0.25,校正后P = 0.029)、IL18(r = 0.23,校正后P = 0.045)和NLRP3(r = 0.27,校正后P = 0.016)呈正相关,尤其在早产中更为显著。随后,在体外,JEG-3人胎盘滋养层细胞暴露于F-53B,并用或不用靶向IL1R1的siRNA或IL-1受体拮抗剂(IL-1Ra/阿那白滞素),IL1R1的基因沉默或药理学阻断显著减弱了高剂量F-53B诱导的NLRP3炎症小体激活、炎症细胞因子升高和细胞死亡。在机制上,我们确定了IL1R1/NLRP3/IL-1β轴作为炎症级联的关键驱动因素,其中IL1R1是F-53B的关键靶点。重要的是,阿那白滞素减轻了JEG-3细胞中F-53B诱导的胎盘炎症。这些发现确定了IL1R1作为高剂量F-53B诱导的胎盘炎症的关键介导因子,并提示该通路是在更具生理相关性的模型中进行未来验证的宝贵靶点。

引言

氯化多氟乙醚磺酸盐(Cl-PFESAs,商品名F-53B)是一种新兴的全氟和多氟烷基物质(PFAS),自20世纪70年代以来在中国电镀工业中作为全氟辛烷磺酸(PFOS)的替代品被广泛用作雾抑制剂。在《斯德哥尔摩公约》对PFOS实施全球限制后,F-53B的生产和工业应用大幅扩展,导致其在全球范围内普遍存在[1]。事实上,F-53B在全球多个地区的饮用水、食品和人体生物基质(包括血清、母乳、脐带血和胎盘组织)中被频繁检测到[2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]。由于F-53B具有显著的环境持久性和生物蓄积性,其毒性已引起全球广泛关注[11]。越来越多的流行病学证据将产前F-53B暴露与不良妊娠结局联系起来,包括早产(PTB)、低出生体重和流产[12], [13], [14], [15]。然而,其潜在的分子机制仍不清楚。
胎盘在维持妊娠中起着核心作用,介导母胎交换和免疫调节,其功能障碍是早产和其他不良结局的关键驱动因素。值得注意的是,新兴的流行病学证据将妊娠期F-53B暴露与胎盘损伤联系起来,表现为胎盘的结构改变、效率降低和表观遗传修饰,这些可能共同导致不良妊娠结局[16], [17]。胎盘炎症升高被广泛认为是早产的关键致病因素[18], [19]。在上游驱动因素中,核苷酸结合寡聚化结构域、富亮氨酸重复序列和Pyrin结构域蛋白3(NLRP3)炎症小体的激活已成为胎盘炎症的主要贡献因素[20], [21], [22]。我们课题组之前的研究[12]发现,小鼠妊娠期F-53B暴露激活了胎盘组织中的NLRP3炎症小体,伴随NF-κB通路激活以及NLRP3、caspase-1、IL-18和IL-1β表达升高,最终导致胎盘组织病理学改变。虽然F-53B暴露、NLRP3激活和胎盘损伤之间的关联已初步建立,但触发此炎症级联的具体分子信号事件仍有待阐明。
白介素-1受体1型(IL1R1)是胎盘炎症放大环路中的核心调节分子。与配体IL-1β结合后,IL1R1不仅激活下游炎症信号通路,还通过正反馈环路转录上调NLRP3炎症小体及其关键组分,从而建立自我放大的炎症级联,持续导致胎盘炎症[23], [24], [25]。阻断IL1R1已被证明可改善子痫前期和胎盘缺血模型中的血管功能,并平衡母胎免疫环境[26], [27]。然而,IL1R1在F-53B诱导的胎盘炎症损伤中的作用尚不清楚。
为弥补这一空白,我们使用流行病学研究验证了F-53B暴露与胎盘炎症反应和IL1R1/NLRP3/IL-1β通路激活的关联。此外,本研究利用JEG-3滋养层细胞模型进行体外实验,以确定IL1R1是否作为控制F-53B诱导的炎症级联的关键靶点,并证明阻断IL1R1可减轻胎盘炎症损伤。我们的发现将为F-53B如何破坏胎盘稳态并导致不良生殖结局提供新的机制见解,并将IL1R1确定为有前景的治疗靶点。

章节摘要

研究人群和胎盘样本采集

本研究参与者来自中国辽宁省沈阳市妇女儿童医院的沈阳出生队列。该队列已在此前描述[13]。简言之,2019年1月至2021年12月在该队列中开展了一项频率匹配的病例对照研究。我们纳入40名自发早产的女性和40名足月分娩的女性,根据母亲年龄和孕前BMI进行频率匹配以确保总体可比性。

F-53B暴露与胎盘炎症生物标志物之间的关联

78名参与者的人口学特征、临床信息、F-53B浓度和炎症相关基因表达水平列于表1。F-53B在研究人群中普遍存在,中位浓度为0.334 ng/mL。
如图1所示,脐带血清F-53B浓度与胎盘IL1B(r = 0.247,校正后P = 0.029)、IL18(r = 0.227,校正后P = 0.045)和NLRP3(r =)表达显著正相关。

讨论

本研究整合了流行病学调查与体外机制验证,系统阐明了新兴环境污染物F-53B诱导胎盘炎症损伤的途径。首先,人类样本分析显示,脐带血清F-53B水平与胎盘组织中炎症基因IL18、IL1B和NLRP3的表达显著正相关,在早产中的相关性更强。

结论

我们的发现确立了F-53B作为胎盘炎症信号的驱动因素,并将IL1R1确定为高剂量F-53B诱导的NLRP3炎症小体激活的关键靶点。在机制上,F-53B功能性参与IL1R1,从而触发IL1R1/NLRP3/IL-1β轴。IL1R1的基因沉默和阿那白滞素阻断均能有效破坏此炎症反应,从而显著减弱NLRP3炎症小体激活、细胞因子升高和细胞毒性。总之,这些

CRediT作者贡献声明

巩建平:验证、方法学、调查、形式分析、数据管理。刘璇:验证、调查。董光辉:撰写—审查与编辑、监督、资源、项目管理、经费获取、概念构思。初楚:撰写—审查与编辑、监督、资源、方法学、经费获取、数据管理、概念构思。张云婷:验证、方法学、调查、形式分析、数据管理。梁利霞:资源,

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的相互竞争的财务利益或个人关系可能影响本论文报告的工作。

致谢

本工作得到以下基金支持:广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515111111)、深圳市医学研究基金(A2402035)、国家自然科学基金(82404213)、沈阳市妇女儿童医院科研基金(SFY2026-1-0)、广东省科技计划项目(2025A0505020035)和广东省钟南山医学基金会(ZNSXS-20250144)。

利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的财务
赵坤 | 张云婷 | 巩建平 | 刘璇 | 陈颜旭 | 黄经文 | 梁利霞 | 周阳 | 鲍文文 | 林力子 | 梁寅 | 董光辉 | 初楚
教育部环境与健康联合国际实验室、广东省环境污染与健康风险评估工程技术研究中心、中山大学公共卫生学院职业与环境健康系,广州,510080,中国
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号