空气污染粒子引发自噬

空气污染和肺部疾病之间的联系一直被忽略了。现在南加州大学的一项新研究揭示了背后的一个生物过程,该链接——这一发现可能提供新见解更好的方法来治疗或预防疾病相关的污染风险。

“我们知道,疾病,特别是肺部疾病,会导致空气污染暴露。我们不知道发生的机制,”爱德华•克兰德尔博士说,医学博士,病理学教授黑斯廷斯肺研究中心的成员,肺将罗杰斯研究所研究中心主任在南加州大学凯克医学院。

在他们的研究中,克兰德尔和他的团队发现了一个关键步骤以及空气污染暴露与疾病之间的路径。接触环境纳米粒子,或非常小的空气中污染物,限制了细胞的能力抵御其他潜在的危害。这项研究结果发表在《华尔街日报》自噬的报告。

克兰德尔,这项研究的资深作者,和他的同事研究了细胞防御过程称为自噬,细胞使用破坏损坏或不正常的内部资料。第一次,研究人员发现,当暴露于纳米颗粒,细胞自噬活动似乎达到了较高的门槛。

“这些研究的含义是,自噬是一种防御机制,有一个上限,超出了它不能再保护细胞,”克兰德尔说。

上层阈值

研究人员进行了一系列的测试使用肺腺癌的细胞。他们第一次接触纳米颗粒的细胞,然后雷帕霉素(一个已知化学刺激自噬),然后纳米颗粒和雷帕霉素。在任何情况下,自噬活动达到相同的上阈值和没有进一步增加。

因此,细胞可能缺乏进一步促进自噬的能力抵御其它危险,如烟雾吸入或病毒或细菌感染。这可能有助于解释为什么空气污染会增加一个人的患急性和慢性肺部疾病,如肺癌、间质性肺纤维化和慢性阻塞性肺病。

作为研究的一部分,克兰德尔和他的团队也开发了一种新的研究方法,自噬,可支持未来的研究。他们使用荧光染料和一个强大的成像方法,称为共焦显微镜,文档的单个细胞内自噬发生。

“有什么特别的是,我们现在可以测量单个活细胞的自噬活动。这是一个新颖的方法研究自噬,”阿诺德桃花心木说,医学博士,助理教授研究病理学凯克医学院和研究的第一作者。

更多的研究在自噬

这项新发现自噬可以帮助支持正在进行的研究,包括对癌症治疗。虽然健康细胞自噬是一个福音,它使癌细胞难以摧毁。开发的方法来提高或降低细胞内自噬可能是预防和治疗疾病的一个重要途径。

“我们越了解疾病发生的机制,我们必须找到更多的机会的地方途径我们可以在哪些方面进行干预和预防或治疗这种疾病,”克兰德尔说。

接下来,克兰德尔,桃花心木和他们的同事将进行进一步的研究来测试是否将纳米粒子添加到一个细胞直接增加其易受其他威胁,如感染。他们还计划研究在健康细胞和癌细胞的链接。

关于这个研究

除了Crandall和桃花心木,这项研究的另一作者Kwang-Jin金系的病理学,南加州大学凯克医学院和生物医学工程系,南加州大学维特比工程学院、康斯坦丁Sioutas土木与环境工程系,南加州大学维特比工程学院。

这项工作是支持的罗杰斯电影先锋基金会;惠蒂尔基金会;黑斯廷斯的基础;和美国国立卫生研究院(R01ES017034、U01HL108364 P01AG055367]。

参考:桃花心木,金KJ, Sioutas C,克兰德尔。动力学的自噬活动nanoparticle-exposed肺腺癌A549细胞。自噬的报告。2023;2 (1):2186568。doi:10.1080 / 27694127.2023.2186568

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。