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关于纳米生物安全与毒理学研究取得进展
2019-07-01作者:浏览次数:24

6月24日,Nature Nanotechnology (《自然-纳米技术》) 杂志在线发表了中国科学院国度纳米科学中心陈春英课题组和中国科学技术大学朱涛课题组在纳米生物平安与毒理学研讨范畴的最新发现:碳纳米管呼吸暴露后的延迟毒性可招致原位乳腺肿瘤的多发性转移,论文标题为Long-term pulmonary exposure to multi-walled carbon nanotubes promotes breast cancer metastatic cascades(《多壁碳纳米管肺部长期暴露促进乳腺肿瘤的级联性转移》)。该研讨初次报道了CNT长期呼吸暴露对除肺部外的远端器官或组织的肿瘤发作开展的影响。

碳纳米管(CNT)是重要的一维纳米资料,由于其良好的力学、电学和化学性能,可用作超强纤维、隐身体料、大功率超级电容器、传感器等,被称为“明星资料”。CNT的消费操作使职业人群的接触不可防止,所以,工业的快速开展请求CNT的制造和应用必需要契合安康和平安的规范。另外,随着大量CNT资料进入消费市场,CNT的相关产品将和人们日常生活亲密相关。目前的毒理学研讨显现,CNT呼吸暴露能够惹起实验动物肺部炎症和纤维化反响,呈现部分肉芽肿和间质瘤的趋向。但是更令人担忧的是CNT呼吸暴露在人群日常生活中的理想意义,除了消费工作场所中CNT的空气环境释放,在巴黎、美国等地(特别是911事情现场)的空气样本中均检测到CNT。2015年的一篇报道显现巴黎地域64位患有哮喘病儿童的肺灌洗液样本中检测到CNT。大气中的碳纳米管对人类安康的潜在影响成为普遍关注的理想问题。但是迄今为止,CNT呼吸暴露多局限于肺部或心血管系统病变,而缺乏对全身系统影响和长期安康效应的研讨。

该研讨发现,堆积于小鼠肺部的CNT惹起的部分微环境改动可显著加强乳腺肿瘤细胞侵入临近血管和周边组织的才能,并促进肿瘤组织内血管生成,从而招致乳腺肿瘤细胞向肺部的转移,构成快速生长的转移灶,以至进一步在体内构成多器官转移。CNT肺部长期蓄积,刺激肺成纤维细胞和巨噬细胞分泌的VEGFA经血液循环抵达乳腺肿瘤,一方面直接促进肿瘤血管生成,另一方面上调肿瘤细胞内源性VEGFA与COX-2的表达,从而启动VEGFA-COX-2的正反应通路,使乳腺组织内血管生成持续加强,为肿瘤细胞的转移提供愈加“丰厚的营养”和“肥美的土壤”。与之相照应,CNT暴露构成的肺部分炎症和纤维化也为促进肿瘤细胞定向转移到肺及进一步侵袭生长,提供了转移前的肺部微环境与转移后的肿瘤微环境。

此项研讨初次证明了肺部CNT长期暴露对远端部位的乳腺肿瘤转移有明显的促进作用,长期存在的肺部部分炎症可能是乳腺癌停顿的主要风险。该研讨工作同时开辟了纳米资料呼吸暴露对远端部位肿瘤发作和开展的毒理学研讨新范畴。系统性地深化研讨典型纳米资料长期暴露的生物平安性和毒理学机制,不但让人们认识到对消费场所的职业人群的安康防护火烧眉毛,同时对普通人群暴露的安康效应研讨也具有宏大的理想意义。

Nature Nanotechnology 同期刊发了英国伯明翰大学教授Iseult Lynch针对该文章的评述,以为该工作意义深远,并提出该研讨也提供了一个严重的时机即应用纳米资料去探究与肿瘤转移有关的信号通路,促进对临床治疗干预的了解。

该研讨得到国度重点研发方案、国度自然科学基金委和中科院国际协作项目等的支持。

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