超细颗粒物、黑碳和聚苯乙烯纳米塑料的比较分析揭示线粒体应激适应是免疫毒性的保守机制

已有多项研究围绕人体暴露于超细颗粒物（UFPM）、黑碳（BC）和聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs）展开。然而，不同化学类型的环境纳米颗粒是否会诱导相似的线粒体应激反应，抑或引发具有颗粒特异性的独特反应，目前仍不明确。在本研究中，我们在相似实验条件下，采用暴露于UFPM、BC和PS-NPs的人外周血单个核细胞，考察了纳米颗粒诱导的线粒体应激反应和免疫毒性的分子机制。通过评估NRF2、HIF-1、PGC-1、TFAM、OMA1、DELE1、线粒体ND1、复合体I–V、NF-κB、TNF-α和NLRP3的表达，并结合主成分分析、层次聚类和相关性网络分析，我们分析了氧化应激、线粒体适应、呼吸链完整性、线粒体整合应激反应、炎症信号传导以及分子间的系统层级相互作用。三种纳米颗粒均可引起氧化应激和线粒体功能障碍，但其动力学过程和作用机制各不相同。UFPM主要诱导急性抗氧化反应和线粒体适应；BC导致慢性线粒体功能障碍、由OMA1-DELE1介导的线粒体ISR通路的慢性激活以及炎症；而PS-NPs则诱导较低但持续性的线粒体适应，同时伴随线粒体生物发生和应激反应。我们的系统层级分析表明，无论纳米颗粒的理化性质如何，氧化应激、线粒体适应、线粒体ISR和炎症均构成一个高度互联的分子网络，其中OMA1-DELE1轴是连接线粒体应激反应与炎症的关键调控节点。总体而言，我们发现线粒体应激反应是化学性质不同的纳米颗粒毒性的共同基础机制，同时还揭示了决定细胞损伤程度及其持续性的颗粒特异性应激反应动态过程。本研究为纳米颗粒诱导免疫毒性的分子机制提供了新的见解，并提出OMA1、DELE1、NRF2、PGC-1、TFAM、ND1和复合体I–V可作为潜在生物标志物。

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.29.741662v1?rss=1

🏷️ 纳米颗粒毒性 线粒体应激 免疫毒性 氧化应激 OMA1-DELE1通路 外周血单个核细胞