结晶二氧化硅暴露会导致心肺轴的潜伏性生物力学异常

由 root 提交于 周二, 10/27/2026 - 16:47

内容形式:摘要译文

研究依据:结晶二氧化硅暴露是全球重大健康负担,与慢性肺病及心肺疾病发病率升高相关,但在明显功能下降之前出现的早期肺—血管—心脏异常尚未得到充分界定。

研究目的:确定单次结晶二氧化硅暴露是否会导致心肺反应整合轴(肺[→]肺动脉[→]右心室)出现亚临床异常,并识别相关的性别依赖性生理模式和分子程序。

研究方法:对雌性和雄性小鼠进行单次气管内滴注结晶二氧化硅或载体(生理盐水)。第28天进行以下评估:自愿转轮跑、弥散功能、肺功能检测、支气管肺泡灌洗液分析、肺组织学和电子显微镜检查、离体近端肺动脉生物力学测定及微观结构二次谐波成像、右心室压力测定、经胸超声心动图,以及肺和右心室组织的整体RNA测序。

研究结果:尽管体重恢复且自愿运动能力保持正常,二氧化硅暴露小鼠仍表现出弥散功能下降、超微结构增厚以及肺泡—毛细血管屏障破坏。支气管肺泡灌洗液显示炎症持续存在,巨噬细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和蛋白质水平均升高,同时可见残留颗粒物及富含表面活性物质的碎屑(矽肺蛋白沉积症)。肺力学表现存在性别差异:雌性呈肺实质为主的表型,雄性则表现为气道阻力增加。肺循环压力升高导致近端肺动脉功能性僵硬度增加、扩张性降低。雌性小鼠出现右心室游离壁增厚。肺组织转录组学%timeout

提示了持续性免疫激活和细胞外基质重塑,而右心室则表现出代谢重编程,结构维持与修复相关程序下调。

结论:单次结晶二氧化硅暴露可诱发一种亚临床、多区室的心肺表型,其特征包括持续性肺泡-毛细血管损伤、肺血管僵硬度增加、右心室后负荷升高、肺力学特征存在性别差异,以及器官水平转录组响应的分化。

关键词:结晶二氧化硅暴露 · 心肺轴 · 肺动脉生物力学 · 肺泡—毛细血管屏障 · 性别差异

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.20.760460v1?rss=1