中國科學(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)國家重點實驗室利用人多能干細胞建立用于大氣污染物毒性評價的人肺泡上皮誘導(dǎo)模型，該研究由實驗室研究員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，大氣污染對人體健康的影響備受關(guān)注。盡管大氣顆粒物成分復(fù)雜，但已確定無機碳和二氧化硅是其中兩個主要組分。此外，多環(huán)芳烴（PAH）和多氯聯(lián)苯（PCB）等有機化合物也常出現(xiàn)在大氣顆粒物的檢測中。大氣顆粒物及其個別成分對人體的毒性是大氣污染對人體健康效應(yīng)的研究重點。人多能干細胞hPSCs誘導(dǎo)分化而來的不同人體組織細胞在環(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，在動物模型和癌細胞模型的實驗基礎(chǔ)上提供了補充。該研究誘導(dǎo)出具有典型標志基因和蛋白的肺泡上皮類細胞ATLs，在ATLs類器官中發(fā)現(xiàn)了板層小體結(jié)構(gòu)，這是2型肺泡上皮細胞AT2執(zhí)行其分泌功能所必需的細胞器。同時，實驗?zāi)Ｐ涂蓹z測到肺表面活性物質(zhì)DPPC的表達，它是一種在氣體交換過程中降低上皮細胞表面張力所必需的磷脂，這一發(fā)現(xiàn)進一步證明該模型可適用于一定的功能性檢測。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，研究團隊不僅揭示了大氣細顆粒物主要成分BaP、碳納米顆粒和納米二氧化硅對人肺的毒性，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，為未來揭示更多化學(xué)物質(zhì)的肺毒性效應(yīng)和機制夯實基礎(chǔ)。(生物谷Bioon.com）

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