中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境化學(xué)與生態(tài)毒理學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室利用人多能干細(xì)胞建立用于大氣污染物毒性評(píng)價(jià)的人肺泡上皮誘導(dǎo)模型，該研究由實(shí)驗(yàn)室研究員Francesco Faiola、劉思金、汪海林和劉倩合作完成。近日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在Environmental Science & Technology上。

近年來(lái)，大氣污染對(duì)人體健康的影響備受關(guān)注。盡管大氣顆粒物成分復(fù)雜，但已確定無(wú)機(jī)碳和二氧化硅是其中兩個(gè)主要組分。此外，多環(huán)芳烴（PAH）和多氯聯(lián)苯（PCB）等有機(jī)化合物也常出現(xiàn)在大氣顆粒物的檢測(cè)中。大氣顆粒物及其個(gè)別成分對(duì)人體的毒性是大氣污染對(duì)人體健康效應(yīng)的研究重點(diǎn)。人多能干細(xì)胞hPSCs誘導(dǎo)分化而來(lái)的不同人體組織細(xì)胞在環(huán)境毒理學(xué)研究中具有廣闊的應(yīng)用前景。該研究擴(kuò)展了hPSCs的應(yīng)用，并提供了全新的毒理學(xué)研究視角和方法，在動(dòng)物模型和癌細(xì)胞模型的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提供了補(bǔ)充。該研究誘導(dǎo)出具有典型標(biāo)志基因和蛋白的肺泡上皮類細(xì)胞ATLs，在ATLs類器官中發(fā)現(xiàn)了板層小體結(jié)構(gòu)，這是2型肺泡上皮細(xì)胞AT2執(zhí)行其分泌功能所必需的細(xì)胞器。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ涂蓹z測(cè)到肺表面活性物質(zhì)DPPC的表達(dá)，它是一種在氣體交換過(guò)程中降低上皮細(xì)胞表面張力所必需的磷脂，這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明該模型可適用于一定的功能性檢測(cè)。此外，由于板層小體缺陷和DPPC分泌與新生兒的各種癥狀相關(guān)，因此，這種誘導(dǎo)分化模型還適合應(yīng)用于測(cè)試環(huán)境污染物的新生兒肺臟發(fā)育毒性。

基于構(gòu)建的模型，研究團(tuán)隊(duì)不僅揭示了大氣細(xì)顆粒物主要成分BaP、碳納米顆粒和納米二氧化硅對(duì)人肺的毒性，而且證明了基于hPSCs構(gòu)建的人肺類器官可以應(yīng)用于測(cè)試納米顆粒（如納米二氧化硅）或其他化學(xué)物質(zhì)的毒性。該研究是干細(xì)胞生物學(xué)與環(huán)境毒理學(xué)相結(jié)合的交叉成果，為未來(lái)揭示更多化學(xué)物質(zhì)的肺毒性效應(yīng)和機(jī)制夯實(shí)基礎(chǔ)。(生物谷Bioon.com）

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