对空气污染物对表皮层内膜液体中蛋白质修饰和尼特罗素形成的影响的多相动态建模
Ashmi Mishra1, Steven Lelieveld1, Ulrich Pöschl1
1Multiphase Chemistry Department, Max Planck Institute for Chemistry, Hahn-Meitner-Weg 1, 55128, Mainz, Germany.
Environmental science & technology
|August 17, 2023
概括
暴露于空气污染,特别是细颗粒物和二氧化,会增加呼吸道中的蛋白质修饰和氧化应激. 这项研究模拟了PM2.5和NO2等污染物如何提高尼铁的水平,影响蛋白质功能和人类健康.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 计算化学的计算化学
背景情况:
- 环境空气污染是一个重要的全球健康风险.
- 吸入的污染物可能会导致氧化应激和呼吸道上皮层层液体 (ELF) 的损伤.
- 反应性物种对蛋白质的修饰是将污染与不良健康影响联系起来的关键机制.
研究的目的:
- 研究空气污染物和内源性反应物种对蛋白质的化学修饰.
- 模拟细颗粒物 (PM2.5) 和二氧化 (NO2) 对蛋白质修饰的影响,特别是铁素 (Ntyr) 的形成.
- 阐明空气污染影响人类健康的分子途径.
主要方法:
- 使用了一个扩展的多相化学动力模型,KM-SUB-ELF 2.0.0.
- 包含了蛋白质修饰的详细机制.
- 模拟了不同水平的空气污染暴露.
主要成果:
- PM2.5和NO2协同作用,增加尼铁素 (Ntyr) 的形成.
- 臭氧 (O3) 对抗氧化剂防御系统造成负担,但对Ntyr水平的影响很小.
- 模型模拟显示,在低污染水平下,Ntyr度与文献值一致,在高污染度下,度显著上升.
结论:
- 空气污染物的化学反应可以修改蛋白质,改变它们的功能.
- 这项研究阐明了一种分子途径,通过蛋白质修饰将空气污染与不良健康结果联系起来.
- 在ELF中高的Ntyr度作为污染引起的氧化应激的生物标志物.
