机械拉伸增强巨噬细胞介导的颗粒易位研究

目的探究机械拉伸作用对巨噬细胞介导的PM2.5穿越空气-血液屏障(ABB)的影响机制。方法建立一种器官级微流控人体肺芯片阵列模型,通过构建上皮细胞-内皮细胞-巨噬细胞共培养系统,模拟了ABB的生理和结构特征;通过负压气动实现ABB的三维机械拉伸。实验中,将PM2.5颗粒添加到上皮细胞和巨噬细胞腔室以构建体外肺部暴露模型,并研究机械拉伸对PM2.5跨ABB易位量影响。结果经由巨噬细胞介导的PM2.5的跨越是机械拉伸依赖性的。在静态培养的系统里,无论是否添加巨噬细胞,PM2.5都难以跨越ABB生理屏障;在施加三维循环机械拉伸的系统里,只有当添加巨噬细胞后,PM2.5跨越ABB的易位量才有显著上升。实验还讨论了巨噬细胞活化与否对介导PM2.5穿越ABB的影响。结论PM2.5的跨越过程是由循环机械拉伸和巨噬细胞介导共同调节的,这一发现填补了对PM2.5跨越机制理解的部分空白,并为进一步研究颗粒物毒性和预防呼吸系统疾病提供了关键见解。